The Advanced Research and Invention Agency is investing £57 million to study climate-manipulating technologies, but says it is taking a cautious approach.
Solar geoengineering research involves investigating ways to ‘dim’ the Sun’s rays in an effort to cool Earth’s temperatures. Credit: Mike Kemp/In Pictures via Getty
The United Kingdom’s high-risk research agency will fund £56.8 million (US$75 million) worth of projects in the controversial area of geoengineering — manipulating Earth’s environment to avert negative effects of climate change. The 21 projects include small-scale outdoor experiments that will attempt to thicken Arctic sea ice and to brighten clouds so that they reflect more sunlight. The hope is that successful technologies could one day contribute to efforts to prevent the planet from passing dangerous climate tipping points.The UK’s $1-billion bet to create technologies that change the world
Supported by the Advanced Research and Invention Agency (ARIA) as part of its five-year Exploring Climate Cooling programme, the projects are among the most significant geoengineering experiments funded by a government.
The research has the potential to be beneficial, but must be undertaken cautiously, says Peter Frumhoff, a science-policy adviser at the Woodwell Climate Research Center in Falmouth, Massachusetts. “I am strongly supportive of responsible research on solar geoengineering and other climate interventions,” he says.
The funding package is the latest from ARIA, which was established in 2023 by the UK government and is modelled on the US Defense Advanced Research Projects Agency. With an £800-million budget, it funds high-risk, high-reward research into technologies that could have major consequences for humanity, including artificial intelligence and neurotechnology.
Divisive research
Another such area identified by ARIA was geoengineering, says Mark Symes, an electrochemist at the University of Glasgow, UK, who leads the Exploring Climate Cooling programme.
ARIA-funded experiments will investigate whether Earth’s diminishing ice sheets can be artificially thickened.Credit: Sean Gallup/Getty
Symes says the programme’s goal is not to find ways to replace more accepted approaches to tackling climate change, such as reducing carbon emissions. Instead, he says, geoengineering could be useful to prevent the world reaching certain tipping points that might occur before emissions reductions can have an effect. That could include “the collapse of circulations in the North Atlantic driven by the runaway melting of the Greenland ice sheet”, he says.
But even as climate change continues unabated, the concept is controversial: last year, researchers at Harvard University in Cambridge, Massachusetts, cancelled a project that would have introduced particles into the atmosphere in an effort to ‘dim’ the Sun after an outcry in Sweden, where the experiment was to take place.
Wary of such concerns, ARIA is taking a cautious approach. “We want to keep this research in the public domain,” says Piers Forster, a climate-change scientist at the University of Leeds, UK, who chairs a committee that will monitor ARIA’s climate-cooling projects. “We want it to be transparent for everyone.”
The 21 projects were selected through a competitive application process, which received about 120 proposals.
These fall into five research categories: studying ways to thicken ice sheets; assessing whether marine clouds could be brightened to offset damage to coral reefs; understanding how cirrus clouds warm the climate; looking at whether materials could be released into the stratosphere to reflect sunlight; and theoretical work on whether a sunshade deployed in space could cool portions of Earth’s surface.
Solar experiment
Five projects involve the most controversial area of geoengineering — outdoor experiments that interact with the environment. Frumhoff says that “building trust will be essential” in conducting such research. “I would be opposed to outdoor experiments being funded by any nation that isn’t aggressively and seriously reducing its own emissions,” he says.
A cloud-brightening trial will spray seawater particles over the Great Barrier Reef to make the clouds above it whiter and more reflective.Credit: Associate Professor Daniel Harrison/Southern Cross University
The stratospheric experiment — which is among the first outdoor solar-geoengineering experiment to receive government funding — will involve using balloons to carry materials such as limestone and dolomite dust into the stratosphere, to a height of about 15–50 kilometres, to see how they respond to the conditions. No particles will be released into the stratosphere, says ARIA.
Shaun Fitzgerald at the Centre for Climate Repair in Cambridge, UK, leads one of the ice projects. His team will conduct small-scale experiments in the Norwegian Arctic archipelago of Svalbard and in Canada to pump water from beneath ice sheets and spread it on top, covering up to one square kilometre in area, to see whether such a method could thicken Earth’s diminishing ice sheets.
“We’re going to see whether we’ve actually been able to grow more sea ice in the Arctic winter,” says Fitzgerald. Early results from work that Fitzgerald’s team did last year, before receiving ARIA funding, showed ice growth of “about half a metre”, he says.
Julienne Stroeve, a sea-ice researcher at University College London, isn’t sure how effective this method would be in preventing widespread sea-ice loss. “I do not think this is feasible at any real scale needed,” she says, noting that the impact on local ecosystems is also unclear. ARIA says that Fitzgerald’s experiment will be scaled up only if it is deemed to be “ecologically sound”.
“Any small-scale outdoor experiments will be designed with safety and reversibility at their core, and will undergo environmental-impact assessment with public engagement,” says Ilan Gur, ARIA’s chief executive.
Brighter clouds
One of the cloud-brightening projects will take place off the coast of Australia, led by the Southern Cross University in New South Wales. It will use a large fan to spray seawater particles over the Great Barrier Reef, to make the clouds above it whiter and more reflective. The hope is that this could prevent global warming from damaging coral reefs. “Those particles drift upwards to the cloud base, where the tiny salt particles cause water droplets in the cloud to split into smaller droplets,” says Symes. “The smaller the droplets, the more white [the cloud] is.” The experiment will take place over 10 square kilometres.
Electrochemist Mark Symes is leading ARIA’s Exploring Climate Cooling programme, which is funding £57 million worth of geoengineering projects.Credit: Matilda Hill Jenkins
The sole space-sunshade project, led by the Planetary Sunshade Foundation in Golden, Colorado, will model whether a physical reflector or a cloud of dust could be placed in space, between Earth and the Sun, to limit the amount of sunlight reaching Earth. “If you did wish to cool parts of Earth, space shades could be the most effective way,” says Symes. Nothing will be launched into space, however — the work is purely theoretical.
Responsible regulation
ARIA’s leaders hope that, by 2030, the outcomes of the programme could inform international regulations for geoengineering. One of the 21 projects will investigate how these approaches could be responsibly governed.
“The issue we are most concerned with is how to make sure activities, should they be pursued in the future, don’t lead to conflict between countries,” says project leader Matthias Honegger, a researcher at the Centre for Future Generations (CFG) in Brussels. For example, one worry is that interventions could cause side effects in neighbouring nations.
“Right now, there is no natural home for this issue within the United Nations,” says Cynthia Scharf, a senior fellow at the CFG in New York who is part of Honegger’s project. “We need to look at the substance of governance and the process of decision-making.”
Brent Dmitruk se autodenomina um “previsor” de terremotos.
Em meados de outubro, ele disse às suas dezenas de milhares de seguidores nas redes sociais que um terremoto atingiria em breve o ponto mais ocidental da Califórnia, ao sul da pequena cidade costeira de Eureka, nos EUA.
Dois meses depois, um tremor de magnitude 7,3 atingiu o local ao norte da Califórnia–colocando milhões de pessoas sob alerta de tsunami, e aumentando o número de seguidores de Dmitruk, que confiaram nele para prever o próximo abalo sísmico.
“Então, para as pessoas que menosprezam o que eu faço: como vocês podem argumentar que é apenas uma coincidência? É preciso ter muita habilidade para descobrir para onde os terremotos vão”, afirmou ele na véspera do Ano Novo.
Por que previsões de terremotos falham tanto – Getty Images via BBC
Mas há um problema: os terremotos não podem ser previstos, dizem os cientistas que estudam o fenômeno.
É exatamente essa imprevisibilidade que os torna tão perturbadores. Milhões de pessoas que vivem na costa oeste da América do Norte temem que o “Big One” (que significa “O Grande”) possa acontecer a qualquer momento, alterando paisagens e inúmeras vidas.
O terremoto de Northridge, em Los Angeles, que matou 57 pessoas e feriu milhares de outras, em 1994, foi o abalo sísmico mais mortal nos EUA na memória recente – Getty Images via BBC
Lucy Jones, sismóloga que trabalhou para o Serviço Geológico dos EUA (USGS, na sigla em inglês) por mais de três décadas, e é autora de um livro chamado The Big Ones, concentrou grande parte de sua pesquisa nas probabilidades de terremotos e na melhoria da resiliência para resistir a esses eventos cataclísmicos.
Desde que começou a estudar terremotos, Jones conta que sempre houve pessoas querendo uma resposta para quando o “Big One”–que significa coisas diferentes, em regiões diferentes–vai acontecer, e alegando ter desvendado a questão.
“A necessidade humana de criar um padrão diante do perigo é extremamente forte, é uma resposta humana bastante normal ao medo”, diz ela à BBC. “No entanto, isso não tem nenhum poder de previsão.”
Com cerca de 100 mil terremotos registrados no mundo todo a cada ano, de acordo com o USGS, é compreensível que as pessoas queiram ser avisadas.
A região de Eureka, uma cidade costeira a 434 quilômetros ao norte de San Francisco, onde ocorreu o terremoto de dezembro, registrou mais de 700 terremotos somente no último ano–incluindo mais de 10 apenas na última semana, segundo os dados.
A região, onde Dmitruk adivinhou corretamente que haveria um terremoto, é uma das “áreas sismicamente mais ativas” dos EUA, de acordo com o USGS. Sua volatilidade se deve ao encontro de três placas tectônicas, uma área conhecida como Junção Tripla de Mendocino.
É o movimento das placas em relação umas às outras – seja acima, abaixo ou ao lado – que causa o acúmulo de estresse. Quando a tensão é liberada, pode ocorrer um terremoto.
Adivinhar que um tremor aconteceria aqui é uma aposta fácil, diz Jones, embora um terremoto forte, de magnitude sete, seja bastante raro.
O USGS destaca que houve apenas 11 terremotos deste tipo ou mais fortes desde 1900. Cinco deles, incluindo o que Dmitruk promoveu nas redes sociais, ocorreram na mesma região.
Embora o palpite estivesse correto, Jones afirma à BBC que é improvável que qualquer terremoto– inclusive os maiores, que devastam a sociedade–possa ser previsto com precisão.
Segundo ela, há um conjunto complexo e “dinâmico” de fatores geológicos que levam a um terremoto.
A magnitude de um terremoto é provavelmente formada à medida que o evento está ocorrendo, Jones explica, usando o ato de rasgar um pedaço de papel como analogia: o rasgo vai continuar a menos que haja algo que o interrompa ou retarde–como marcas de água que deixam o papel molhado.
Os cientistas sabem por que ocorre um terremoto – movimentos repentinos ao longo de falhas geológicas–, mas prever este evento é algo que, segundo o USGS, não pode ser feito, e algo que “não esperamos descobrir em um futuro próximo”.
San Francisco ficou em ruínas após o terremoto de 1906 – Getty Images via BBC
A agência observa que pode calcular a probabilidade de terremotos em uma região específica dentro de um determinado número de anos – mas isso é o mais próximo que eles conseguem chegar.
Os registros geológicos mostram que alguns dos terremotos de maiores proporções, conhecidos como “Big Ones” pelos moradores locais, acontecem com certa regularidade. Sabe-se que a zona de subducção de Cascadia desliza a cada 300 a 500 anos, devastando regularmente a costa noroeste do Pacífico com megatsunamis de 30,5 metros de altura.
A falha de San Andreas, no sul da Califórnia, também é fonte de outro potencial “Big One”, com terremotos devastadores ocorrendo a cada 200 a 300 anos. Especialistas afirmam que o “Big One” pode acontecer a qualquer momento em qualquer uma das regiões.
Jones conta que, ao longo de sua carreira, milhares de pessoas a alertaram com previsões de um grande terremoto–inclusive indivíduos na década de 1990, que enviavam faxes para seu escritório na esperança de fazer um alerta.
“Quando você recebe uma previsão toda semana, alguém vai ter sorte, certo?”, diz ela rindo. “Mas isso geralmente subia à cabeça deles, e eles faziam mais 10 previsões que não estavam certas.”
Esta situação parece ter acontecido com Dmitruk, que não tem formação científica. Há muito tempo ele prevê que um terremoto incrivelmente grande atingiria o sudoeste do Alasca, o Japão ou as ilhas da costa da Nova Zelândia, com uma magnitude tão forte que, segundo ele, poderia interromper o comércio global.
O USGS afirma que uma previsão de terremoto precisa ter três elementos definidos – uma data e hora, o local e a magnitude do tremor – para ser útil.
Mas o cronograma de Dmitruk continua mudando.
Em um determinado momento, ele disse que o terremoto ocorreria imediatamente antes ou depois da posse do presidente dos EUA, Donald Trump.
Depois, ele anunciou que aconteceria, sem dúvida, antes de 2030.
Embora esse terremoto de grandes proporções ainda não tenha ocorrido, Dmitruk afirma que ainda acredita que vai acontecer.
“Não acredito que seja apenas por acaso”, diz Dmitruk à BBC. “Não é aleatório ou sorte.”
Este tipo de pensamento é comum quando se trata de terremotos, de acordo com Jones.
“Distribuições aleatórias podem parecer ter padrões, vemos constelações nas estrelas”, ela observa.
“Muita gente tem muito medo de terremoto, e a maneira de lidar com isso é prever [quando] eles vão acontecer.”
Como você pode se preparar diante da incerteza de um terremoto
No entanto, o fato de não ser possível prever quando vai acontecer um terremoto, não significa que você deva estar despreparado, segundo especialistas.
Todos os anos, na terceira quinta-feira de outubro, milhões de americanos participam da maior simulação de terremoto do planeta: The Great Shake Out, que pode ser traduzida como “a grande sacudida”.
O exercício foi criado por um grupo do Centro de Terremotos do Sul da Califórnia, que incluía Jones.
Durante a simulação, as pessoas praticam a orientação de “se abaixar, se cobrir e aguardar”: elas se ajoelham, se protegem sob um objeto resistente, como uma mesa, e se mantêm assim por um minuto.
O exercício se tornou tão popular desde sua criação que se espalhou pela costa propensa a terremotos para outros Estados e países.
Se estiverem ao ar livre, as pessoas são aconselhadas a ir para um espaço aberto longe de árvores, edifícios ou linhas de transmissão de energia. Perto do oceano, os moradores praticam fugir para terrenos mais altos depois que o tremor cessa, para se preparar para a possibilidade de um tsunami.
“Agora, enquanto o solo não está tremendo, enquanto não é uma situação muito estressante, é realmente o melhor momento para praticar”, afirma Brian Terbush, gerente do Programa de Terremotos e Vulcões da Divisão de Gerenciamento de Emergências do Estado de Washington, nos EUA.
Além das simulações, os moradores dos Estados da Costa Oeste americana usam um sistema de alerta telefônico mantido pelo USGS, chamado ShakeAlert.
O sistema funciona por meio da detecção de ondas de pressão emitidas por um terremoto. Embora não possa prever quando um terremoto vai ocorrer em um futuro distante, ele fornece um alerta com segundos de antecedência que podem salvar vidas. É a coisa mais próxima de um “previsor” de terremotos que foi inventada até agora.
For the past few years, scientists have watched, aghast, as global temperatures have surged — with both 2023 and 2024 reachingaround 1.5 degrees Celsius above the preindustrial average. In some ways, that record heat was expected: Scientists predicted that El Niño, combined with decreasing air pollution that cools the earth, would cause temperatures to skyrocket.
But even those factors, scientists say, are not sufficient to explain the world’s recent record heat.
Earth’s overall energy imbalance — the amount of heat the planet is taking in minus the amount of heat it is releasing — also continues to rise, worrying scientists. The energy imbalance drives global warming. If it rises, scientists expect global temperatures to follow.
Two new studies offer a potential explanation: fewer clouds. And the decline in cloud cover, researchers say, could signal the start of a feedback loop that leads to more warming.
“We have added a new piece to the puzzle of where we are headed,” Helge Goessling, a climate physicist at the Alfred Wegener Institute in Germany and the author of one of the studies,saidin a video interview.
For years, scientists have struggled to incorporate clouds’ influence into the large-scale climate models that help them predict the planet’s future. Clouds can affect the climate system in two ways: First, their white surfaces reflect the sun’s light, cooling the planet. But clouds also act as a kind of blanket, reflecting infrared radiation back to the surface of the planet, just like greenhouse gases.
Which factor wins out depends on the type of cloud and its altitude. High, thin cirrus clouds tend to have more of a warming effect on the planet. Low, fluffy cumulus clouds have more of a cooling effect.
“Clouds are a huge lever on the climate system,” said Andrew Gettelman, an affiliate scientist at the University of Colorado at Boulder. “A small change in clouds could be a large change in how we warm the planet.”
Researchers are beginning to pinpoint how clouds are changing as the world warms. In Goessling’s study, published in December in the journal Science, researchers analyzed how clouds have changed over the past decade. They found that low-altitude cloud cover has fallen dramatically — which has also reduced the reflectivity of the planet. The year 2023 — which was 1.48 degrees Celsius above the preindustrial average — had the lowest albedo since 1940.
In short, the Earth is getting darker.
That low albedo, Goessling and his co-authors calculated, contributed 0.2 degrees Celsius of warming to 2023’s record-high temperatures — an amount roughly equivalent to the warming that has so far been unexplained. “This number of about 0.2 degrees fairly well fits this ‘missing warming,’” Goessling said.
Researchers are still unsure exactly what accounts for this decrease. Some believe that it could be due to less air pollution: When particulates are in the air, it can make it easier for water droplets to stick to them and form clouds.
Another possibility, Goessling said, is a feedback loop from warming temperatures. Clouds require moisture to form, and moist stratocumulus clouds sit just underneath a dry layer of air about one mile high. If temperatures warm, hot air from below can disturb that dry layer, mixing with it and making it harder for wet clouds to form.
But those changes are difficult to predict — and not all climate models show the same changes. “It’s really tricky,” Goessling said.
Other scientists have also found decliningcloud cover. In a preprint study presented at a science conference in December, a group of researchers at NASA found that some of the Earth’s cloudiest zones have been shrinking over the past two decades. Three areas of clouds — one that stretches around the Earth’s equator, and two around the stormy midlatitude zones in the Northern and Southern Hemispheres — have narrowed since 2000, decreasing the reflectivity of the Earth and warming the planet.
George Tselioudis, a climate scientist at NASA’s Goddard Institute for Space Studies and the lead author of the preprint, said this decrease in cloud cover can help explain why the Earth’s energy imbalance has been growing over the past two decades. Overall, the cloud cover in these regions is shrinking by about 1.5 percent per decade, he said, warming the Earth.
Tselioudis said that warming could be constraining these cloud-heavy regions — thus heatingthe planet.“We’ve always understood that the cloud feedback is positive — and it very well could be strong,” he said. “This seems to explain a big part of why clouds are changing the way they are.”
If the cloud changes are part of a feedback loop, scientists warn, that could indicate more warming coming, with extreme heat for billions of people around the globe. Every hot year buttresses the idea that some researchers have now embraced, that global temperature rise will reach the high end of what models had predicted. If so, the planet could pass 1.5 degrees Celsius later this decade.
Researchers now say that they are rushing to understand these effects as the planet continues to warm. “We are kind of in crunch time,” Goessling said. “We have a really strong climate signal — and from year to year it’s getting stronger.”
Cooling the earth by blocking out the sun, although potentially disastrous, is now a real answer to climate change. As a Harvard research paper published late last year proved, solar geo-engineering is both technically feasible and relatively cheap. With governments and international bodies considering the technology, a South African university has just announced a study. But how convenient is this answer for our politicians and heavy emitters?
I.Global Hollywood
In his book The Planet Remade: How Geo-engineering Could Change the World, Oliver Morton laid down a potential scenario from the not-too-distant future. As briefings editor at The Economist and former chief news and features editor at the scientific journal Nature, it was a given that this scenario—a thought experiment on the deployment into the stratosphere of “climate engineering” aerosols—would be based more in science fact than science fiction. Which is exactly what made it, like the best work of Robert Heinlein or Charlie Brooker, truly terrifying.
According to a Harvard study published in November 2018, three years after the release of Morton’s book, it would work in practice like this: a fleet of purpose-built aircraft, with disproportionately large wings relative to their fuselages, so as to allow “level flight at an altitude of 20 kilometres while carrying a 25-ton payload,” would inject 0.2 million tons of sulphur dioxide into the lower stratosphere per year—thereby reflecting enough solar radiation back out into space to cut the rate of global warming progressively in half. Pre-launch costs in 2018 values would come in at $3.5 billion, with yearly operating costs at $2.25 billion. Given that in 2017 around 50 nations had military budgets of $3 billion or more, noted the Harvard scientists, the barriers to entry would be remarkably low.
“It is not a large nation that does it—indeed, it is not a single nation’s action at all,” speculated Morton back in 2015. “Sometime in the 2020s, there is a small group of them, two of which are in a position to host the runways. They call themselves the Concert; once they go public, others call them the Affront. None of them is a rich nation, but nor are they among the least developed. All of them already have low carbon-dioxide emissions, and all of them are on pathways to no emissions at all. In climate terms, they look like the good guys. But their low emissions and the esteem of the environmentally conscious part of the international community are doing nothing to reduce the climate-related risks their citizens face.”
So why “truly terrifying”?
Because, as Morton went on to explain, solar geo-engineering—otherwise known as solar radiation management, or SRM—was not (or at least was no longer) a conceptual absurdity. When he wrote his book, its probability of deployment was already based on two of the most urgent existential questions in the history of humanity: 1) Are the risks of climate change great enough to warrant serious action aimed at mitigating them? 2) Will the world’s largest industrial economies be able to lower their carbon emissions to net zero by the middle of the century?
But terrifying more specifically because, by 2018, the answer to the first question was a scientifically unqualified “yes” and to the second a statistically implausible “no”—and yet the effect of SRM on the biosphere was still unknown. With the results from the Harvard study leading to the scheduling of tests as early as the first half of 2019, the Berlin-based climate science and policy institute Climate Analytics wasted no time in recommending a global ban on the technology.
“Solar radiation management aims at limiting temperature increase by deflecting sunlight, mostly through injection of particles into the atmosphere,” the institute noted. “At best, SRM would mask warming temporarily, but more fundamentally is itself a potentially dangerous interference with the climate system.”
SRM, argued the scientists at Climate Analytics, would “alter the global hydrological cycle as well as fundamentally affect global circulation patterns such as monsoons.” It would not “halt, reverse or address in any other way the profound and dangerous problem of ocean acidification which threatens coral reefs and marine life as it does not reduce CO2 emissions and hence influence atmospheric C02 concentration.” Also, the scientists pointed out, the approach was “unlikely to attenuate the effects of global warming on global agricultural production” as its “potentially positive effect due to cooling” was projected to be counterbalanced by “negative effects on crop production of reducing solar radiation at the earth’s surface.”
In other words, according to Climate Analytics, while cooler temperatures would be helpful to the world’s farmers, the crops would still need sunlight to grow. And none of the above even counted as the number one reason that the institute was raising the alarm—SRM’s gravest danger, these scientists and policy experts insisted, was that it would divert attention from the core problem, which remained the unprecedented amount of carbon being spewed daily into the atmosphere by the extraction of coal, crude oil and natural gas.
For Morton, this was the predicament known as the “superfreak pivot”—the turning of large masses of humanity from the position that “global warming requires no emissions reduction because it isn’t a real problem” to the position that “the Concert has it all covered”. It was a predicament highlighted too by Harvard scientist David Keith, who told the Guardian in 2017:
“One of the main concerns I and everyone involved in this have is that Trump might tweet ‘geoengineering solves everything—we don’t have to bother about emissions.’ That would break the slow-moving agreement among many environmental groups that sound research in this field makes sense.”
As for South Africa, less than two months after publication of the seminal Harvard paper of late 2018, a press release was issued by the African Climate and Development Initiative of the University of Cape Town.
“UCT researchers to embark on pioneering study on potential impacts of solar geoengineering in southern Africa,” it stated.
II. Local Hollywood
As the recipient of a grant from the international DECIMALS Fund (Developing Country Impacts Modelling Analysis for SRM), the UCT team cited two reasons for going ahead with the study—and both of them had to do with the social and economic havoc that anthropogenic climate change had so far wrought in our corner of the world. First, the 2015/16 summer rainfall failure over southern Africa, which led to 30 million people becoming food insecure in South Africa, Mozambique, Botswana and Zimbabwe. Second, Cape Town almost running out of water in 2018. If SRM could be done in a safe and reliable manner, so the rationale went, it was “the only known way” to quickly offset the temperature increases that were behind the droughts.
“We want to understand the impact of solar radiation management on drought conditions,” Dr Romaric Odoulami, the project’s leader, told Daily Maverick, “that’s our motivation. What will the implications be for regional agriculture? But I want to make one thing clear: SRM has never been implemented in the real world… and we are not going to do it either.”
What the African Climate and Development Initiative was going to do, said Odoulami, was climate modelling. The project, he added, would run for the next “one or two years”—as soon as he got “something interesting,” he promised, he would let Daily Maverick know. For the moment, he wanted to leave us with this:
“Solar radiation management doesn’t stop climate change. It doesn’t stop global emissions of greenhouse gases. The only thing it does is help to reduce the global temperature by reducing the amount of solar radiation reaching the earth’s surface.”
This caution in the face of the sheer unprecedented scale of the thing was also detectable in the words of Andy Parker, project director of the Solar Radiation Management Governance Initiative, the UK-based organisation—founded in 2010 by, among others, The World Academy of Sciences and the Royal Society—that set up the DECIMALS Fund in 2018. Speaking to Daily Maverick from a conference in Bangladesh, Parker was vague yet morbidly fascinating on the legislative context that could eventually give the green light to SRM.
“That’s really tricky to predict,” he said. “We can imagine various different deployment scenarios. There’s the desperation scenario, where a country or perhaps a coalition of countries that are really suffering from climate change decide that they are going to use solar geo-engineering to stop the temperature from rising. That could be seen as unilateral and illegitimate deployment. At the other end of things, it’s possible that through the United Nations—the UN General Assembly or one of the UN conventions—there’s a much broader coalition that comes together with much more legitimacy to develop a decision-making infrastructure for if we were to ever use this, or indeed, for how we would reject it.
“Really, at this stage, we don’t know what’s going to happen. We don’t know what’s going to happen with the research, we don’t know how governments are going to deal with this, and we don’t know how quickly and how deeply the impacts of climate change are going to bite.”
In South Africa, unfortunately, all indications are that the bite is going to be serious. As Daily Maverick learned from the country’s leading land-based climate scientist in October last year, we are warming at twice the global average. At 3°C of global warming, which is 6°C regionally—and which at current emission rates we are steaming towards, as per the most conservative estimates, before the end of the century—there will be a total collapse of the maize crop and livestock industry. This is something that the Department of Environmental Affairs seems to understand well, as evidenced by their “Third National Communication” under the United Nations Framework Convention on Climate Change, submitted in March 2018.
But the other unknown factor in this general SRM universe of “unknown unknowns” is the person that currently sits atop the DEA. Has Nomvula Mokonyane, who was named at the State Capture inquiry on Monday for allegedly accepting bribes in the form of monthly cash payments, even read the Third National Communication? Does President Cyril Ramaphosa plan on replacing her with someone who will? Aside from Tito Mboweni at treasury, does anyone in the upper echelons of the ANC get the urgency of the situation?
These are the questions that highlight the possibility of South Africa one day performing the superfreak pivot. Because it might not only suit the government to defer to technology when the food and water shortages get real, it might also suit Sasol, the coal mining companies and the country’s heavy emitters at large. DM
Solar Radiation Modification refers to deliberate, large-scale interventions in the global climate system to increase the amount of sunlight reflected away from the planet to reduce global temperatures. Illustrative image: (Generated with Flux AI)
In a webinar on Tuesday, scientists and other experts agreed on the need for solar geoengineering research to enhance the portfolio of climate change responses.
Solar geoengineering, whether through space mirrors or stratospheric particles, is a complex, controversial and contentious field. In a webinar on Tuesday, atmospheric scientists and other experts from across Africa agreed that it is completely rational to explore its role in a portfolio of climate change responses.
Geoengineering refers to deliberate, large-scale interventions in the Earth’s natural systems with the aim of counteracting climate change. The primary goal of geoengineering is to mitigate the adverse effects of global warming and manage the Earth’s climate system. There are two main categories of geoengineering: Solar Radiation Management (SRM) and Carbon Dioxide Removal (CDR).
The webinar focused on the former, which The Alliance for Just Deliberation on Solar Geoengineering says refers to “deliberate, large-scale interventions in the global climate system to increase the amount of sunlight reflected away from the planet to reduce global temperatures”.
The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in its Sixth Assessment Report defines SRM as “a range of radiation modification measures not related to greenhouse gas mitigation that seek to limit global warming. Most methods involve reducing the amount of incoming solar radiation reaching the surface, but others also act on the longwave radiation budget by reducing optical thickness and cloud lifetime.”
(Source: The Alliance for Just Deliberation on Solar Geoengineering)
Hassaan Sipra, director of global engagement at The Alliance and a climate researcher, explained that SRM – in line with conclusions by the IPCC – is not meant to stop climate change but only to buy time for the deep reductions in greenhouse gas emissions needed to limit global warming. He also set out the context wherein SRM was an increasingly attractive area of research.
During the UN climate conference in Paris, the world agreed to accelerate efforts to limit the global average temperature increase over pre-industrial levels to below 1.5°C. At present, we are on a trajectory to exceed even 2°C. This is important because every fraction of a degree drastically increases the risks associated with anthropogenic climate change.
“And typically, now, within this context,” said Sipra, “what is being talked about is the use of carbon dioxide removal technologies. So we know that we’re not going to get to net zero emissions until about 2100 if we’re looking for 1.5°C. If it’s 2°C, we’re not going to get there until after 2100. So in the meantime, we also need to start scaling up our carbon dioxide removal technologies so that whatever carbon is in the atmosphere, we are immediately able to capture it and bring that back.”
Put differently, carbon removal will still be necessary in the future because even with significant reductions in greenhouse gas emissions, existing atmospheric carbon levels must be reduced to meet net zero targets and stabilise global temperatures, as outlined in the Paris Agreement. This ensures long-term climate goals are achievable by offsetting any remaining emissions.
Sipra explained that the problem with carbon dioxide removal was the interrelated problems of cost and scale.
It’s “an expensive technology or a set of technologies that would take a long time to scale up and would require a tremendous amount of resources, and at present, those resources are not yet scalable… they’re not yet available, the technologies are not yet fully tested, and so we need a lot of time before we’re going to get to carbon dioxide removal technologies.
“We need time to cut emissions and we need time to get to carbon dioxide removal technologies. Yet climate impacts are continuing to rise in the meantime. And this is the point where for scientists, policymakers, civil society, the deliberation has begun as to what might be the possibility of buying some additional time; putting in a potential stopgap measure.”
Napkin diagram roughly showing SRM’s role in managing climate risks.(This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.)
SRM is a “stopgap measure”, Sipra explained, in contrast to emissions reductions or carbon dioxide removal because “it does not actually offer a solution to our climate problems, it merely masks it. And so, without addressing the root cause of climate change, you are kind of just giving yourself this, in essence, a drug which may delay – potentially – some of the impacts of climate change”.
But just how is SRM meant to achieve this?
Prof Babatunde Abiodun, an expert in climate model developments and applications, shared some details on the state of SRM research and the various approaches being explored and experiments undertaken. Three of the projects he noted are highlighted here:
Stratospheric Aerosol Processes, Budget and Radiative Effects (SABRE): SABRE investigates how tiny particles in the stratosphere may reflect sunlight to cool the Earth. The project is “an extended airborne science measurement programme” and aims to understand the effectiveness and potential impacts of these aerosols so as to strengthen the “scientific foundation to inform policy decisions related to regulating global emissions that impact the stratosphere (eg ozone depleting substances, rocket exhaust) and the potential injection of material into the stratosphere to combat global warming (climate intervention)”.
Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPex): SCoPex, a Harvard University-led project, explores the feasibility of dispersing reflective particles in the stratosphere to mimic volcanic cooling effects using a high-altitude balloon to release small amounts of aerosols over a small area. However, the project has recently moved away from its focus on science related to solar geoengineering.
Geoengineering Assessment Across Uncertainties, Scenarios and Strategies (GAUSS): GAUSS evaluates the potential risks and benefits of various geoengineering methods by using complex computer simulations. Early findings suggest that while geoengineering can reduce global temperatures, it may also lead to regional climate changes, emphasising the need for careful, scenario-based planning. They explain that “one challenge today is a degree of arbitrariness in the scenarios used in current SRM simulations”.
SRM and other geoengineering approaches, however, are not without controversy. The main concerns are the potential for unintended environmental side effects, ethical issues regarding the manipulation of natural systems and the risk of unequal impacts on different regions potentially exacerbating global inequalities.
The IPCC says in the Summary for Policymakers of its Sixth Assessment Report that, with high confidence, “solar radiation modification approaches, if they were to be implemented, introduce a widespread range of new risks to people and ecosystems, which are not well understood. Solar radiation modification approaches have the potential to offset warming and ameliorate some climate hazards, but substantial residual climate change or overcompensating change would occur at regional scales and seasonal timescales.
“Large uncertainties and knowledge gaps are associated with the potential of solar radiation modification approaches to reduce climate change risks. Solar radiation modification would not stop atmospheric CO₂ concentrations from increasing or reducing resulting ocean acidification under continued anthropogenic emissions.”
To this, the gathered scientists and experts said that while they recognised the potential risks, these should be weighed against the risk of the status quo or inaction.
“It makes sense to think about SRM as a very risky proposition, but it’s a risky proposition that has to be compared to an alternative risky proposition, which is worsening climate change. So, climate change increases risks to peoples and ecosystems. With each ton of carbon dioxide we’re adding into the atmosphere, with each incremental bit of warming, those risks rise exponentially.
“So, just like climate change has its risks, SRM has risks. It also has potential benefits, and it has a large amount of uncertainties, and none of them are well understood. So, in order to make a comparison against climate change with SRM, we need to really have an informed decision-making process around SRM so that we can have a better sense of its benefits and its drawbacks,” said Sipra.
“We need to explore SRM in the context of worsening climate change,” he said, adding that geoengineering would “not be a discussion if the climate situation had been resolved after the Rio summit when they formulated the UN Framework Convention on Climate Change.
The fact that the climate is getting worse; the fact that we are not mitigating, is the reason people are beginning to have a conversation about SRM. So, it can only ever be contextualised in comparison to climate change.” DM
Polêmica, a liberação de aerossóis diminuiria a quantidade de luz solar que chega à Terra, mas seus efeitos colaterais negativos poderiam ser maiores que os positivos
Aumentar a quantidade de aerossóis na atmosfera poderia barrar a chegada à Terra de uma pequena fração da luz solar e resfriar provisoriamente o planeta. Cadan Cummings / Jacobs / JETS / NASA-JSC
Depois de ter permanecido em silêncio por 600 anos, o monte Pinatubo, nas Filipinas, acordou em 1991. Uma série de pequenas explosões ao longo de dois meses culminou em uma grande erupção em meados de junho daquele ano, considerada a segunda maior do século passado. Cerca de 200 mil pessoas tiveram de deixar suas casas e mais de 700 morreram no arquipélago filipino como consequência da eclosão. A explosão produziu uma coluna de fumaça e cinzas vulcânicas que se elevou até 40 quilômetros (km) acima da superfície e invadiu a estratosfera, a segunda das cinco camadas da atmosfera que envolve a Terra. Esse manto de partículas em suspensão, geralmente com tamanhos micrométricos, atrapalhou o tráfego aéreo, queimou plantas e cultivos e produziu outros danos locais.
Apesar de ter causado grandes prejuízos materiais e a perda de vidas humanas nas Filipinas, a erupção do Pinatubo é lembrada hoje no meio científico por ter tido uma consequência surpreendente no clima global: a temperatura média da Terra reduziu-se cerca de 0,5 grau Celsius (°C) nos dois anos seguintes à sua atividade vulcânica. A enorme quantidade de partículas em suspensão, os chamados aerossóis, lançada pelo vulcão entrou no sistema de circulação de ar da estratosfera, espalhou-se pelo planeta e atuou por meses como uma espécie de filtro solar: parte dos raios do Sol que chegariam normalmente à superfície terrestre foi refletida ao incidir sobre essa quantidade extra de partículas de aerossóis injetados no sistema. Essa ação produziu um resfriamento temporário do planeta.
Os aerossóis também resfriam a Terra quando estão na troposfera, a camada mais baixa da atmosfera, mas sua ação é mais intensa na estratosfera. O efeito Pinatubo serve de inspiração para uma linha de pesquisa polêmica, cercada de incertezas científicas e riscos ambientais e geopolíticos: a geoengenharia solar ou modificação da radiação solar (SRM, na sigla derivada do inglês). Ela começou a tomar corpo lentamente nos últimos 20 anos em algumas universidades dos Estados Unidos e da Europa à medida que o aquecimento global se tornou mais pronunciado. A ideia central dessa abordagem é aumentar deliberadamente o albedo da Terra, sobretudo na estratosfera, para que ela passe a refletir mais radiação de volta ao espaço e, assim, torne-se um pouco menos quente.
Glauco Lara
O albedo é a fração da luz refletida em relação à absorvida por um corpo ou superfície. Quanto maior o albedo, como em superfícies claras ou brancas, menor a quantidade de calor absorvida. Injetar aerossóis na atmosfera é uma das formas de tentar aumentar o albedo terrestre. Alguns cálculos indicam que uma redução de 1% a 2% da quantidade de radiação solar que normalmente chega à Terra seria suficiente para diminuir sua temperatura média em um 1 °C.
A possibilidade de reduzir a quantidade de radiação solar sobre a Terra começou a ser aventada ainda na década de 1960. Mas sempre foi vista como uma excentricidade perigosa, quase um devaneio. A ideia só ganhou alguma relevância científica depois da erupção do Pinatubo e, mais recentemente, com a emergência da crise climática, causada pelo aumento significativo da temperatua global decorrente da emissão de gases de efeito estufa. Ainda assim, a pesquisa experimental – que envolveria a soltura de alguns quilos de aerossóis na estratosfera para observar seus eventuais efeitos em âmbito local (não global, como ocorreu na gigantesca erupção do vulcão nas Filipinas) – pouco progrediu até hoje em razão da oposição de parte da comunidade científica e de grupos ambientalistas.
“Até agora, existem poucos trabalhos de modelagem climática envolvendo as técnicas de geoengenharia solar”, comenta o físico Paulo Artaxo, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IF-USP), especialista no estudo de aerossóis atmosféricos. “Nenhum experimento mais significativo foi feito em campo.” Duas abordagens que visam à modificação da radiação solar dominam as discussões. A principal delas é a injeção de aerossóis na estratosfera, a 15 ou 20 km de altitude, conhecida pela sigla SAI, que tenta reproduzir de forma artificial o que as grandes erupções fazem de maneira natural.
Glauco Lara
A outra, vista como de impacto mais localizado, é o clareamento de nuvens marítimas (marine cloud brightening ou MCB). Ela também envolve a liberação de aerossóis (nesse caso, partículas de sal marinho), que funcionam como núcleos de condensação das nuvens. Mas a soltura dessas partículas ocorre em altitudes bem mais baixas, de no máximo 2 km, ainda na troposfera. Com mais aerossóis, as gotas de nuvens ficam menores, refletem mais radiação solar de volta ao espaço e resfriam a superfície. Há outras técnicas cogitadas, como aumentar o albedo em grandes superfícies brancas do planeta, como o Ártico, mas as duas primeiras propostas dominam o debate.
Artaxo colabora com um grupo da Universidade Harvard, dos Estados Unidos, em estudos de modelagem computacional para tentar entender se o comportamento dos aerossóis na estratosfera é realmente similar à sua ação na troposfera. “Precisamos de mais pesquisas sobre esse tema antes de sequer pensarmos em implementar alguma intervenção desse tipo”, comenta o físico da USP, um dos coordenadores do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais. “Não temos condições de garantir que a injeção de mais aerossóis não vá, por exemplo, diminuir as chuvas de monções no Sudeste Asiático e colocar em risco uma população de bilhões de pessoas. Se isso ocorrer, quem decide se essa injeção de aerossóis para ou continua? Esse tipo de decisão não pode ficar na mão de um pequeno grupo de países ou de um bilionário que financie um experimento desse tipo.”
Também há indícios de que uma dose extra de aerossóis na estratosfera poderia afetar a camada de ozônio, que protege a vida terrestre da ação nociva da radiação ultravioleta vinda do Sol. Isso sem falar que essas partículas em suspensão são uma forma de poluição do ar. Elas naturalmente se depositam, descem da estratosfera para a troposfera, onde podem causar ou agravar problemas de saúde, sobretudo os respiratórios. Por ora, essas e outras questões não têm respostas satisfatórias.
A posição do físico da USP é partilhada por muitos colegas. “A modificação da radiação solar é um tema sensível e o IPCC [Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, da ONU]reconhece que ainda há muitas incertezas sobre seus potenciais efeitos”, comenta a matemática Thelma Krug, que foi vice-presidente do painel entre 2015 e 2023 e representou o Brasil em negociações internacionais sobre o clima por uma década. “Pessoalmente, sou a favor da pesquisa na área. Mas é preciso ir passo a passo com os experimentos, ter transparência e estabelecer uma governança para esse processo.”
Erupção do vulcão Pinatubo, em 1991, é considerada a segunda maior do século passadoArlan Naeg / AFP via Getty Images
O tema é tão controverso que alguns pesquisadores são contra até que se faça pesquisa sobre as técnicas de geoengenharia solar. Isso porque elas não têm impacto na redução das emissões de gases de efeito estufa, que causam o aumento da temperatura da Terra. Ainda que se mostrem relativamente seguras e eficientes em esfriar temporariamente a Terra, objetivo que hoje é apenas uma hipótese, técnicas como a SAI seriam, no máximo, paliativas. No fundo, dizem os críticos dessa abordagem, os trabalhos nessa área desviariam recursos e tomariam um tempo que poderia ser mais bem empregado na busca por ações que reduzissem a emissão de gases como dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). “Os estudos sobre geoengenharia solar também poderiam ser usados como a desculpa perfeita para que os grandes produtores de gases de efeito estufa não reduzissem suas emissões”, pondera o climatologista Carlos Nobre, do Instituto de Estudos Avançados (IEA) da USP.
Além de ser encarada como um diversionismo em relação à meta central de zerar as emissões de gases de efeito estufa nas próximas décadas, a adoção das técnicas de SRM poderia tornar o planeta refém desse tipo de intervenção climática por um prazo muito longo e indefinido, de décadas ou séculos. Isso criaria um problema extra: o risco de promover o chamado termination shock. Quando o planeta abandonasse o emprego das técnicas de SRM, a temperatura subiria novamente – só que dessa vez de forma muito mais rápida do que no cenário atual de aquecimento global. Isso tornaria quase impossível a adaptação a essa brusca elevação de temperatura. Qualquer oscilação significativa da temperatura, para cima ou para baixo, em um curto período, representa um desafio adaptativo.
Alguns estudos de modelagem climática têm sugerido cenários preocupantes em simulações de possíveis impactos do emprego de técnicas de geoengenharia solar. Esses trabalhos costumam averiguar que outros efeitos (colaterais) essas técnicas de intervenção no clima poderiam induzir, além da redução temporária da temperatura terrestre. Um dos problemas é que a maioria desses estudos se concentra em possíveis consequências no hemisfério Norte, onde ficam os países mais ricos e vive e trabalha a maior parte dos pesquisadores do clima.
Começam, no entanto, a surgir pesquisas com foco em outras partes do planeta. Trabalho publicado em junho deste ano na revista Environmental Research Climate sugere que a adoção da SAI ao longo deste século alteraria os prováveis impactos do aquecimento global sobre a formação de ciclones extratropicais no hemisfério Sul, como aqueles que se formam com certa regularidade na região Sul do Brasil. A previsão é de que, até o fim deste século, o aumento da temperatura global reduza o número de ciclones gerados nessa parte do globo terrestre, mas aumente a intensidade dos fenômenos produzidos. Ou seja, menos ciclones, mas mais fortes.
Glauco Lara
Quando diferentes regimes de injeção de aerossóis na estratosfera são simulados em três modelos climáticos internacionais até 2100, os resultados sinalizam um aumento na frequência de ciclones, mas uma redução em sua força em relação aos prognósticos obtidos em cenários de aquecimento global sem a adoção de qualquer protocolo da SAI. “Não somos contra nem a favor da geoengenharia solar”, diz a pesquisadora Michelle Reboita, da Universidade Federal de Itajubá (Unifei), de Minas Gerais, coordenadora do estudo. “Precisamos é estudá-la. Ela pode produzir resultados positivos em uma parte do mundo e negativos em outra.”
Há também estudos de simulação que tentam prever os possíveis impactos da SAI sobre a biodiversidade. “Nosso objetivo é entender como a SAI pode afetar as espécies de vertebrados terrestres no cenário das mudanças climáticas”, conta o biólogo brasileiro Andreas Schwarz Meyer, que faz estágio de pós-doutorado na Universidade da Cidade do Cabo, na África do Sul, e coordena um projeto de pesquisa sobre o tema. “Em outras palavras, queremos saber quais seriam as espécies ‘vencedoras’ e ‘perdedoras’ no globo caso o emprego dessas técnicas para diminuir a temperatura do planeta venha a se tornar uma realidade.”
No projeto, que ainda está em andamento, Meyer adota uma abordagem chamada perfis horizontais de biodiversidade, que usa dados climáticos históricos para estimar o intervalo térmico (a temperatura máxima e a mínima) e o grau de umidade em que as espécies ocorrem. A técnica é normalmente usada para estimar o impacto sobre as espécies de diferentes cenários de aquecimento global previstos pelo IPCC ao longo deste século.
“Assim, temos uma ideia de quantas espécies serão expostas a essas mudanças, quando e o quão rapidamente isso poderá ocorrer”, comenta o biólogo. Em 2022, o brasileiro publicou um artigo no periódico científico Philosophical Transactions of the Royal Society B em que simulou os efeitos sobre mais de 30 mil espécies de vertebrados marinhos e terrestres de um cenário particular ao longo deste século: primeiro haveria um aquecimento global superior a 2 °C e, em seguida, ocorreria uma redução de temperatura da Terra de forma artificial, por meio da remoção direta de dióxido de carbono da atmosfera. A retirada do principal gás de efeito estufa é hoje ensaiada por um conjunto de técnicas que, por ora, são muito caras e ineficientes em perseguir esse objetivo.
Trilhas de nuvens criadas no mar pela emissão de partículas de poeira por navios
A conclusão geral do estudo é que a subida e a posterior queda artificial da temperatura terrestre poderiam inviabilizar a sobrevivência de muitas espécies e produziriam danos a essas comunidades décadas após se ter atingido uma hipotética estabilização da temperatura do planeta. Meyer está fazendo um estudo semelhante agora, mas com o emprego da SAI no lugar da remoção direta de carbono.
Os trabalhos de Reboita e Meyer se dão no âmbito de uma iniciativa internacional, a Developing country governance research and evaluation for SRM, ou simplesmente Degrees. Seu objetivo é estimular estudos e formar recursos humanos especializados nas técnicas de modificação da radiação solar em países da África, América Latina e sul da Ásia. A Degrees nasceu na década passada dentro da Academia Mundial de Ciências (TWAS) e posteriormente foi assumida por uma organização não governamental britânica, a homônima Degrees. Ela financia quase 40 projetos. No Brasil, além das pesquisas da meteorologista da Unifei, duas linhas de estudo de professores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) passaram a ser apoiadas em julho passado.
Com parceiros no exterior, a equipe do engenheiro Mauricio Uriona, do Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas da UFSC, pretende estudar como é a percepção do setor produtivo, do governo e da comunidade científica de três países (Brasil, Índia e África do Sul) sobre os potenciais riscos das técnicas de SRM. “Trabalhamos no passado com o tema da transição energética com uma abordagem de cunho socioeconômico e vimos agora uma boa oportunidade de fazer um estudo semelhante sobre geoengenharia solar”, afirma Uriona.
A socióloga ambiental Julia S. Guivant, do Instituto de Pesquisa em Riscos e Sustentabilidade (Iris), da UFSC, vai estudar como diversos atores-chave do país, como a comunidade científica, reguladores políticos, agricultores e representantes de organizações não governamentais, posicionam-se diante dos desafios de governança da geoengenharia solar. “Não temos uma posição sobre se a SRM deve ser usada ou como seu eventual emprego deve ser governado. Somos a favor das pesquisas e do debate democrático sobre o tema, diante dos problemas para atingir as metas de mitigação e adaptação às mudanças climáticas”, diz a socióloga. Colegas da USP e da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) vão colaborar na pesquisa coordenada por Guivant.
Há preocupação de que a geoengenharia solar possa afetar o regime das chuvas de monções na ÍndiaAmarjeet Kumar Singh / Anadolu Agency via Getty Images
As técnicas de SRM são tão polêmicas e sem qualquer tipo de regulação em acordos internacionais que mesmo grupos de pesquisas de instituições renomadas enfrentam dificuldades extremas de realizar pequenos experimentos de campo. Esses trabalhos não têm o potencial de influenciar o clima global, no máximo produzir ciência para se entender os processos envolvidos, com alguma alteração localmente. Ainda assim, os obstáculos práticos à sua realização são quase intransponíveis.
Em março deste ano, foi abandonado o Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), experimento concebido na década passada pelo grupo do físico-químico Frank Keutsch, da Universidade Harvard. A ideia da iniciativa era usar um balão de alta altitude para injetar 2 quilos de aerossóis (no caso, carbonato de cálcio) cerca de 20 km acima da superfície. “Essa quantidade de partículas é ínfima. Equivale à poluição expelida por um jato comercial durante apenas 1 minuto de voo”, disse Keutsch em entrevista dada em 2021 (ver Pesquisa FAPESP nº 303). O balão do SCoPEx era para ter ganho inicialmente os ares dos Estados Unidos em 2018. Mas isso não ocorreu. Em seguida, sua soltura foi prevista para a Suécia, também sem sucesso. Devido a protestos de ambientalistas e de grupos indígenas, o projeto nunca decolou de fato.
Alguns testes de campo com a técnica de clareamento de nuvens marinhas, uma abordagem menos ambiciosa do que a SAI, têm sido feitos, quase sempre a duras penas e diante de críticas de vários setores da sociedade. Em abril deste ano, um grupo da Universidade de Washington, dos Estados Unidos, usou um tipo de ventilador para espalhar partículas de sal marinho na pista de um navio porta-aviões aposentado que estava estacionado no litoral da cidade de Alameda, na Califórnia. A ideia da iniciativa era apenas ver se as partículas poderiam causar algum mal à saúde. Dois meses mais tarde, o município californiano proibiu esse tipo de experimento em seu território.
Na Austrália, pesquisadores da Southern Cross University e organizações locais tocam desde 2020 um projeto-piloto em que tentam aferir se a técnica de MCB pode ser útil para diminuir o branqueamento de corais na região de Townsville. O objetivo do experimento é averiguar se o método diminuiria localmente a temperatura do oceano no centro da Grande Barreira de Corais. O aquecimento das águas marinhas é a principal causa do branqueamento.
Alterar a capacidade de o Ártico refletir a luz do Sol poderia, em tese, minorar o aquecimento globalsodar99 via Getty Images
A desconfiança dos experimentos de campo deriva, em parte, do surgimento periódico de iniciativas pouco transparentes, geridas às vezes por empresas privadas obscuras. Em 2022, a Make Sunsets, uma startup norte-americana, soltou sem autorização no norte do México dois balões com aerossóis destinados à estratosfera. Pouco depois, o governo mexicano proibiu esse tipo de iniciativa em seu território. Agora, a empresa anunciou que está fazendo esse tipo de experimento nos Estados Unidos, mas os resultados dessas iniciativas são desconhecidos.
Para o físico norte-americano David Keith, da Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, o interesse em estimular as pesquisas sobre geoengenharia solar tem aumentado, a despeito das incertezas científicas que cercam o emprego dessas técnicas. “Isso é visível nos principais relatórios internacionais, como os do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, do Programa Mundial de Pesquisa do Clima, também da ONU, e de grandes grupos ambientalistas, como Environmental Defense”, comenta Keith, em entrevista por e-mail a Pesquisa FAPESP. “Não há dúvida de que a oposição à investigação enfraqueceu, mas é difícil dizer por quê. Talvez seja por causa do aumento das temperaturas ou porque [acredito que] o mundo esteja fazendo agora esforços substanciais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.”
Keith foi membro do programa de geoengenharia solar de Harvard por 12 anos. Hoje ele é a favor da adoção de uma moratória internacional em experimentos de campo até que a ciência sobre o tema esteja mais bem estabelecida e haja alguma forma de governança internacional. Se esse cenário se materializar algum dia, ele diz que a humanidade deveria considerar a realização de um teste no qual se injetaria por uma década na estratosfera cerca de 10% da quantidade necessária de aerossóis para baixar em 1 °C a temperatura global. Dessa forma, seria possível conferir claramente os efeitos dessa abordagem sem correr muitos riscos.
A operação envolveria transportar cerca de 100 mil toneladas de enxofre por ano para a estratosfera – equivalente a 0,3% da quantidade de poluição por enxofre que chega anualmente à atmosfera – por uma frota de 15 jatinhos capazes de voar em altas altitudes. A operação custaria aproximadamente US$ 500 milhões ao ano. É mais uma ideia polêmica. Para alguns, é possível que a única parte boa da sugestão seja a adoção de uma moratória para esse tipo de experimento.
A reportagem acima foi publicada com o título “Controlando o sol” na edição impressa nº 343, de setembro de 2024.
The climate emulator invites you to explore the controversial climate intervention. I gave it a whirl.
August 23, 2024
James Temple
AI pioneer Andrew Ng has released a simple online tool that allows anyone to tinker with the dials of a solar geoengineering model, exploring what might happen if nations attempt to counteract climate change by spraying reflective particles into the atmosphere.
The concept of solar geoengineering was born from the realization that the planet has cooled in the months following massive volcanic eruptions, including one that occurred in 1991, when Mt. Pinatubo blasted some 20 million tons of sulfur dioxide into the stratosphere. But critics fear that deliberately releasing such materials could harm certain regions of the world, discourage efforts to cut greenhouse-gas emissions, or spark conflicts between nations, among other counterproductive consequences.
The goal of Ng’s emulator, called Planet Parasol, is to invite more people to think about solar geoengineering, explore the potential trade-offs involved in such interventions, and use the results to discuss and debate our options for climate action. The tool, developed in partnership with researchers at Cornell, the University of California, San Diego, and other institutions, also highlights how AI could help advance our understanding of solar geoengineering.
The current version is bare-bones. It allows users to select different emissions scenarios and various quantities of particles that would be released each year, from 25% of a Pinatubo eruption to 125%.
Planet Parasol then displays a pair of diverging lines that represent warming levels globally through 2100. One shows the steady rise in temperatures that would occur without solar geoengineering, and the other indicates how much warming could be reduced under your selected scenario. The model can also highlight regional temperature differences on heat maps.
You can also scribble your own rising, falling, or squiggling line representing different levels of intervention across the decades to see what might happen as reflective aerosols are released.
I tried to simulate what’s known as the “termination shock” scenario, exploring how much temperatures would rise if, for some reason, the world had to suddenly halt or cut back on solar geoengineering after using it at high levels. The sudden surge of warming that could occur afterward is often cited as a risk of geoengineering. The model projects that global temperatures would quickly rise over the following years, though they might take several decades to fully rebound to the curve they would have been on if the nations in this simulation hadn’t conducted such an intervention in the first place.
To be clear, this is an exaggerated scenario, in which I maxed out the warming and the geoengineering. No one is proposing anything like this. I was playing around to see what would happen because, well, that’s what an emulator lets you do.
Emulators are effectively stripped-down climate models. They’re not as precise, since they don’t simulate as many of the planet’s complex, interconnected processes. But they don’t require nearly as much time and computing power to run.
International negotiators and policymakers often use climate emulators, like En-ROADS, to get a quick, rough sense of the impact that potential rules or commitments on greenhouse-gas emissions could have.
The Parasol team wanted to develop a similar tool specifically to allow people to evaluate the potential effects of various solar geoengineering scenarios, says Daniele Visioni, a climate scientist focused on solar geoengineering at Cornell, who contributed to Planet Parasol (as well as an earlier emulator).
Climate models are steadily becoming more powerful, simulating more Earth system processes at higher resolutions, and spitting out more and more information as they do. AI is well suited to help draw meaning and understanding from that data. It’s getting ever better at spotting patterns within huge data sets and predicting outcomes based on them.
But he says he’s been spending more and more of his time exploring the potential of solar geoengineering (sometimes referred to as solar radiation management, or SRM), given the threat of climate change and the role that AI can play in advancing the research field.
There are “many things one can do—and that society broadly should work on—to help address climate change, first and foremost decarbonization,” he wrote in an email. “And SRM is where I’m focusing most of my climate-related efforts right now, given that this is one of the places where engineers and researchers can make a big difference (in addition to decarbonization).”
In a 2022 piece, Ng noted that AI could play several important roles in geoengineering research, including “autonomously piloting high-altitude drones” that would disperse reflective particles, modeling effects of geoengineering across specific regions, and optimizing techniques.
Planet Parasol itself is built on top of another climate emulator, developed by researchers at the University of Leeds and the University of Oxford, that relies on the rules of physics to project global average temperatures under various scenarios. Ng’s team then harnessed machine learning to estimate the local cooling effects that could result from varying levels of solar geoengineering, says Jeremy Irvin, a grad student in his research group at Stanford.
One of the clearest limits of the current version of the tool, however, is that the results look dazzling. In the scenarios I tested, solar geoengineering cleanly cuts off the predicted rise in temperatures over the coming decades, which it may well do.
That might lead the casual user of such a tool to conclude: Cool, let’s do it!
But even if solar geoengineering does help the world on average, it could still have negative effects, such as harming the protective ozone layer, disturbing regional rainfall patterns, undermining agriculture productivity, and changing the distribution of infectious diseases.
None of that is incorporated in the results as yet. Plus, a climate emulator isn’t equipped to address deeply complex societal concerns. For instance, does researching such possibilities ease pressure to address the root causes of climate change? Can a tool that works at the scale of the planet ever be managed in a globally equitable way? Planet Parasol won’t be able to answer either of those questions.
Holly Buck, an environmental social scientist at the University at Buffalo and author of After Geoengineering, questioned the broader value of such a tool along similar lines.
In focus groups that she has conducted on the topic of solar geoengineering, she’s found that people easily grok the concept that it can curb warming, even without seeing the results plotted out in a model.
“They want to hear about what can go wrong, the impact on precipitation and extreme weather, who will control it, what it means existentially to fail to deal with the root of the problem, and so on,” she said in an email. “So it is hard to imagine who would actually use this and how.”
Visioni explained that the group did make a point of highlighting major challenges and concerns at the top of the page. He added that they intend to improve the tool over time in ways that will provide a fuller sense of the uncertainties, trade-offs, and regional impacts.
“This is hard, and I struggled a lot with your same observation,” Visioni wrote in an email. “But at the same time … I came to the conclusion it’s worth putting something down and work[ing] to improve it with user feedback, rather than wait until we have the perfect, nuanced version.”
As to the value of the tool, Irvin added that seeing the temperature reduction laid out clearly can make a “stronger, lasting impression.”
“We are calling for more research to push the science forward about other areas of concern prior to potential implementation, and we hope the tool helps people understand the capabilities of SAI and support future research on it,” he said.
Right now, every moment of every day, we humans are reconfiguring Earth’s climate bit by bit. Hotter summers and wetter storms. Higher seas and fiercer wildfires. The steady, upward turn of the dial on a host of threats to our homes, our societies and the environment around us.
We might also be changing the climate in an even bigger way.
For the past two decades, scientists have been raising alarms about great systems in the natural world that warming, caused by carbon emissions, might be pushing toward collapse. These systems are so vast that they can stay somewhat in balance even as temperatures rise. But only to a point.
Once we warm the planet beyond certain levels, this balance might be lost, scientists say. The effects would be sweeping and hard to reverse. Not like the turning of a dial, but the flipping of a switch. One that wouldn’t be easily flipped back.
Mass Death of Coral Reefs
When corals go ghostly white, they aren’t necessarily dead, and their reefs aren’t necessarily gone forever. Too much heat in the water causes the corals to expel the symbiotic algae living inside their tissues. If conditions improve, they can survive this bleaching. In time, the reefs can bounce back. As the world gets warmer, though, occasional bleaching is becoming regular bleaching. Mild bleaching is becoming severe bleaching.
Scientists’ latest predictions are grim. Even if humanity moves swiftly to rein in global warming, 70 percent to 90 percent of today’s reef-building corals could die in the coming decades. If we don’t, the toll could be 99 percent or more. A reef can look healthy right up until its corals start bleaching and dying. Eventually, it is a graveyard.
This doesn’t necessarily mean reef-building corals will go extinct. Hardier ones might endure in pockets. But the vibrant ecosystems these creatures support will be unrecognizable. There is no bouncing back anytime soon, not in the places corals live today, not at any scale.
When it might happen: It could already be underway.
Abrupt Thawing of Permafrost
In the ground beneath the world’s cold places, the accumulated remains of long-dead plants and animals contain a lot of carbon, roughly twice the amount that’s currently in the atmosphere. As heat, wildfires and rains thaw and destabilize the frozen ground, microbes get to work, converting this carbon into carbon dioxide and methane. These greenhouse gasses worsen the heat and the fire and the rain, which intensifies the thawing.
Like many of these vast, self-propelling shifts in our climate, permafrost thaw is complicated to predict. Large areas have already come unfrozen, in Western Canada, in Alaska, in Siberia. But how quickly the rest of it might defrost, how much that would add to global warming, how much of the carbon might stay trapped down there because the thawing causes new vegetation to sprout up on top of it — all of that is tricky to pin down.
“Because these things are very uncertain, there’s a bias toward not talking about it or dismissing the possibility, even,” said Tapio Schneider, a climate scientist at the California Institute of Technology. “That, I think, is a mistake,” he said. “It’s still important to explore the risks, even if the probability of occurrence in the near future is relatively small.”
When it might happen: The timing will vary place to place. The effects on global warming could accumulate over a century or more.
Collapse of Greenland Ice
The colossal ice sheets that blanket Earth’s poles aren’t melting the way an ice cube melts. Because of their sheer bigness and geometric complexity, a host of factors shapes how quickly the ice sheds its bulk and adds to the rising oceans. Among these factors, scientists are particularly concerned about ones that could start feeding on themselves, causing the melting to accelerate in a way that would be very hard to stop.
In Greenland, the issue is elevation. As the surface of the ice loses height, more of it sits at a balmier altitude, exposed to warmer air. That makes it melt even faster.
Scientists know, from geological evidence, that large parts of Greenland have been ice-free before. They also know that the consequences of another great melt could reverberate worldwide, affecting ocean currents and rainfall down into the tropics and beyond.
When it might happen: Irreversible melting could begin this century and unfold over hundreds, even thousands, of years.
Breakup of West Antarctic Ice
At the other end of the world from Greenland, the ice of western Antarctica is threatened less by warm air than by warm water.
Many West Antarctic glaciers flow out to sea, which means their undersides are exposed to constant bathing by ocean currents. As the water warms, these floating ice shelves melt and weaken from below, particularly where they sit on the seafloor. Like a dancer holding a difficult pose, the shelf starts to lose its footing. With less floating ice to hold it back, more ice from the continent’s interior would slide into the ocean. Eventually, the ice at the water’s edge might fail to support its own weight and crack into pieces.
The West Antarctic ice sheet has probably collapsed before, in Earth’s deep past. How close today’s ice is to suffering the same fate is something scientists are still trying to figure out.
“If you think about the future of the world’s coastlines, 50 percent of the story is going to be the melt of Antarctica,” said David Holland, a New York University scientist who studies polar regions. And yet, he said, when it comes to understanding how the continent’s ice might break apart, “we are at Day Zero.”
When it might happen: As in Greenland, the ice sheet could begin to recede irreversibly in this century.
Sudden Shift in the West African Monsoon
Around 15,000 years ago, the Sahara started turning green. It began when small shifts in Earth’s orbit caused North Africa to be sunnier each summer. This warmed the land, causing the winds to shift and draw in more moist air from over the Atlantic. The moisture fell as monsoon rain, which fed grasses and filled lakes, some as large as the Caspian Sea. Animals flourished: elephants, giraffes, ancestral cattle. So did humans, as engravings and rock paintings from the era attest. Only about 5,000 years ago did the region transform back into the harsh desert we know today.
Scientists now understand that the Sahara has flipped several times over the ages between arid and humid, between barren and temperate. They are less sure about how, and whether, the West African monsoon might shift or intensify in response to today’s warming. (Despite its name, the region’s monsoon unleashes rain over parts of East Africa as well.)
Whatever happens will matter hugely to an area of the world where many people’s nutrition and livelihoods depend on the skies.
When it might happen: Hard to predict.
Loss of Amazon Rainforest
Besides being home to hundreds of Indigenous communities, millions of animal and plant species and 400 billion trees; besides containing untold numbers of other living things that have yet to be discovered, named and described; and besides storing an abundance of carbon that might otherwise be warming the planet, the Amazon rainforest plays another big role. It is a living, churning, breathing engine of weather.
The combined exhalations of all those trees give rise to clouds fat with moisture. When this moisture falls, it helps keep the region lush and forested.
Now, though, ranchers and farmers are clearing the trees, and global warming is worsening wildfires and droughts. Scientists worry that once too much more of the forest is gone, this rain machine could break down, causing the rest of the forest to wither and degrade into grassy savanna.
By 2050, as much of half of today’s Amazon forest could be at risk of undergoing this kind of degradation, researchers recently estimated.
When it might happen: Will depend on how rapidly people clear, or protect, the remaining forest.
Shutdown of Atlantic Currents
Sweeping across the Atlantic Ocean, from the western coasts of Africa, round through the Caribbean and up toward Europe before heading down again, a colossal loop of seawater sets temperatures and rainfall for a big part of the globe. Saltier, denser water sinks to the ocean depths while fresher, lighter water rises, keeping this conveyor belt turning.
Now, though, Greenland’s melting ice is upsetting this balance by infusing the North Atlantic with immense new flows of freshwater. Scientists fear that if the motor slows too much, it could stall, upending weather patterns for billions of people in Europe and the tropics.
Scientists have already seen signs of a slowdown in these currents, which go by an unwieldy name: the Atlantic Meridional Overturning Circulation, or AMOC. The hard part is predicting when a slowdown might become a shutdown. At the moment, our data and records are just too limited, said Niklas Boers, a climate scientist at the Technical University of Munich and the Potsdam Institute for Climate Impact Research.
Already, though, we know enough to be sure about one thing, Dr. Boers said. “With every gram of additional CO2 in the atmosphere, we are increasing the likelihood of tipping events,” he said. “The longer we wait” to slash emissions, he said, “the farther we go into dangerous territory.”
The shaded areas on the maps [see here] show the present-day extent of relevant areas for each natural system. They don’t necessarily indicate precisely where large-scale changes could occur if a tipping point is reached.
Os brasileiros estão dispostos a modificar hábitos de consumo para ajudar na luta contra o aquecimento global, mostra uma nova pesquisa Datafolha, divulgada nesta segunda-feira (1º).
Em uma questão em que foram apresentadas possíveis medidas individuais para combater as mudanças climáticas, 100% dos entrevistados afirmaram que adotariam alguma delas.
Quase a totalidade concordaria com atitudes simples, como trocar as lâmpadas de casa por modelos mais econômicos (99%) e reduzir o uso de plástico e embalagens descartáveis (94%). Os índices de aceitação são altos mesmo entre atitudes de custo superior, como colocar painéis solares em casa (89%) ou pagar mais caro por produtos com baixa emissão de carbono (74%) Dois em cada três (63%) investiriam mais por um carro elétrico (63%).
A pesquisa sobre a compreensão e a relação da população com as mudanças climáticas foi realizada presencialmente, com 2.457 pessoas de 16 anos ou mais em 130 municípios pelo Brasil, entre os dias 17 e 22 de junho. A margem de erro é de dois pontos percentuais, com taxa de confiança de 95%.
O levantamento mostra que a maioria das pessoas também aceitaria usar mais o transporte público ou a bicicleta (82%), escolher viagens para lugares mais próximos para evitar usar avião (77%) e até mesmo reduzir o consumo de carne (68%) em prol do meio ambiente.
A queima de combustíveis fósseis, como petróleo, carvão e gás, para produção de energia, transporte e pela indústria é a maior fonte de emissões de gases de efeito estufa no mundo. No Brasil, a principal fonte de emissões é o desmatamento, que tem no setor agropecuário o seu motor mais significativo.
Além disso, o plástico, que é um derivado do petróleo, ainda causa um problema ambiental por si só —especialmente aquele de uso único, como embalagens ou produtos descartáveis. Cerca de 450 milhões de toneladas desse material são descartadas por ano no mundo e apenas 9% é reciclado. Até 2050, as previsões são de que haja mais plástico do peixe nos oceanos.
Os resultados da pesquisa Datafolha apontam, ainda, que 83% dos brasileiros acreditam que atitudes individuais têm um papel importante para resolver problemas ambientais.
Metade (51%) das pessoas diz acreditar que ações individuais contribuem muito para a sustentabilidade e preservação do meio ambiente, e um terço (32%) que contribuem um pouco, enquanto apenas 16% dizem que essas atitudes não contribuem.
O índice de quem acredita na importância de ações individuais para a conservação chega a 93% entre aqueles com ensino superior, 86% para quem tem nível médio e cai a 73% entre os de nível fundamental.
A taxa também cresce, atingindo 88%, na parcela mais jovem dos entrevistados, de 16 a 24 anos. O número fica em 86% para o estrato de 25 a 44 anos, 82% para a faixa etária entre 45 e 59 anos e reduz para 76% na parcela mais velha, de 60 anos ou mais.
Ao mesmo tempo que metade dos brasileiros acreditam que ações individuais são muito significativas para a sustentabilidade, apenas 25% se sentem, pessoalmente, muito responsáveis pelas mudanças climáticas. Outros 51% dizem se sentir um pouco responsáveis e 23%, nada responsáveis. Só 1% não soube opinar.
De modo geral, ações tomadas individualmente pelos cidadãos podem contribuir para reduzir as emissões de gases que aquecem o planeta, como abrir mão de meios de transporte movidos a combustão, fazer adaptações na dieta e consumir produtos de origem sustentável, como recomendado pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente.
Contudo, para mudar significativamente o cenário e as previsões para o futuro do clima, são necessárias grandes transformações em setores econômicos, o que requer medidas contundentes de governos e corporações.
O dado pertence a uma nova pesquisa Datafolha, divulgada nesta segunda-feira (1º), que aponta que apenas 2% dos entrevistados negam a existência das alterações no clima, enquanto 1% não soube responder.
O levantamento foi realizado presencialmente, com 2.457 pessoas de 16 anos ou mais em 130 municípios pelo Brasil, entre os dias 17 e 22 de junho. A margem de erro é de dois pontos percentuais, com taxa de confiança de 95%.
Os resultados mostram que essa percepção quase unânime se repete mesmo considerando diferentes recortes, como gênero, nível de escolaridade e faixa etária —chegando, por exemplo, a 100% de concordância sobre a ocorrência das mudanças climáticas entre os mais jovens, de 16 a 24 anos.
Os índices caem, porém, quando questionados sobre os agentes que provocam essa transformação. São 77% quem acha que as mudanças climáticas são causadas principalmente pelas ações humanas, enquanto 20% defendem que a causa delas é a oscilação natural da temperatura.
Conforme aponta o consenso científico, a crise do clima atual é provocada pelos gases de efeito estufa emitidos pelas atividades humanas, principalmente a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, que aquecem o planeta. Em 2021, uma análise de quase 90 mil artigos científicos mostrou que mais de 99,9% dos pesquisadores do mundo concordam sobre essas causas e efeitos.
Os altos índices gerais de reconhecimento da mudança do clima podem estar relacionados ao aumento da intensidade, frequência e exposição a eventos climáticos extremos. A pesquisa perguntou se nas últimas semanas o lugar onde o entrevistado mora passou por diferentes tipos de fenômenos desta natureza, e 77% disseram que sim.
Entre esses, o número mais expressivo foi o de pessoas que passaram por calor extremo (65%), seguido de chuva intensa ou tempestade (33%), e seca extrema (29%). Enchentes atingiram 20% dos entrevistados e deslizamentos de terra, 7%.
Um quarto dos respondentes (23%) afirmou não ter vivenciado nenhum destes eventos recentemente.
Para Paulo Artaxo, professor de física da USP (Universidade de São Paulo) e membro do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas), vinculado à ONU, no mundo inteiro a população está percebendo que o clima mudou para pior, o que é reforçado pela ocorrência de fenômenos extremos.
“As mudanças climáticas se dão em dois níveis. Primeiro, um lento e gradual: degradação ambiental com o aumento lento da temperatura, redução ou aumento lento da precipitação, o aumento do nível do mar que afeta as áreas costeiras e assim por diante”, explica.
“Um segundo componente é a intensificação dos eventos climáticos extremos, que cada vez mais se tornam muito perceptíveis para a população em geral, causando enormes danos na saúde, na economia e na sociedade em geral”.
Marcio Astrini, secretário-executivo do Observatório do Clima, que reúne mais de uma centena de organizações ambientais, concorda.
“As pessoas não precisam mais procurar um relatório científico para se informar. Elas abrem a janela de casa, ligam a televisão e as mudanças climáticas estão acontecendo —não são mais uma previsão, são o presente”, diz. “Isso, obviamente, faz com que as pessoas tenham mais capacidade de compreender o que está acontecendo”.
O Datafolha mostra que a escolaridade é um fator que impacta a percepção dos brasileiros sobre o clima. Entre pessoas com educação de nível fundamental, 67% acreditam que as mudanças climáticas são causadas pela humanidade, 26% dizem que elas fazem parte da natureza e 4%, que não existem, Entre aquelas com ensino superior, os números são, respectivamente, 87%, 13% e 1%.
Astrini afirma que os resultados estão relacionados à falta de acesso à informação qualificada e à abundância de fake news disseminadas sobre o tema.
“Nós vivemos em um mundo em que existe desinformação em larga escala e alguns setores são alvos preferenciais de quem provoca a desinformação. O meio ambiente é um deles”, diz. “Em meio ambiente há muito, muito tempo, a gente enfrenta um verdadeiro batalhão —que vem enfraquecendo, mas ainda existe— de negacionismo, de desinformação”.
Também é entre os que passaram menos tempo na educação formal que está a taxa mais alta de descrença nas previsões da ciência sobre as consequências do aquecimento global. Daqueles que estudaram até o ensino fundamental, 43% dizem acreditar que cientistas e ambientalistas exageram sobre os impactos das mudanças climáticas, enquanto na população geral o índice é de 31%.
O nível mais alto de confiança nos especialistas está entre os mais jovens, com 77% dos que têm entre 16 e 24 anos afirmando que não há exagero a respeito do tema; 21% dizem o contrário.
Já entre aqueles com 60 anos ou mais o patamar de descrença está acima da média nacional, com mais de um terço (36%) concordando com a afirmação de que cientistas e ambientalistas exageram ao tratar dos impactos da crise do clima.
“É esperado que os mais jovens e os com mais acesso à informação mostrem maior concordância com as avaliações científicas. Os mais velhos têm a memória de condições mais estáveis e se formaram em um ambiente onde o tema não estava tão difundido, estudado ou documentado”, avalia Mercedes Bustamante, professora do departamento de ecologia da UnB (Universidade de Brasília).
Cruzando os dados da pesquisa, é possível notar, ainda, que aqueles que relatam não terem vivenciado um evento climático extremo no local onde moram são mais propensos a duvidar do parecer científico sobre os impactos do aquecimento global. Neste grupo, 36% das pessoas acham que os especialistas exageram, 61% acham que não e 3% não souberam responder.
A taxa de descrédito cai para 29% entre aqueles que passaram por alguma situação climática extrema recentemente, enquanto 69% deste estrato acha que não há exagero e 2% não soube responder.
Mais da metade (52%) dos brasileiros acha que as mudanças climáticas são um risco imediato para a população do planeta, enquanto 43% opinam que elas só representarão perigo para quem viverá daqui a muitos anos. Apenas 5% dizem que a crise do clima não representa risco algum.
Os números são da pesquisa Datafolha divulgada nesta segunda-feira (1º), que trata das percepções e opiniões sobre as alterações no clima. O levantamento ouviu 2.457 pessoas de 16 anos ou mais em 130 municípios pelo Brasil, entre os dias 17 e 22 de junho. A margem de erro é de dois pontos percentuais, com taxa de confiança de 95%.
“O percentual de brasileiros que compreende a mudança climática é elevado em comparação a outros países (por exemplo, os Estados Unidos)”, analisa Mercedes Bustamante, professora do departamento de Ecologia da Universidade de Brasília. Ela se refere a outros dados da pesquisa, que mostram que 77% das pessoas dizem acreditar que as mudanças climáticas são provocadas principalmente pelas atividades humanas.
A pesquisadora pondera, porém, que é interessante comparar esses índices com a divisão que aparece quando os entrevistados são questionados sobre os efeitos do aquecimento global. “Isso talvez seja uma indicação [de que há uma] percepção da existência do problema, mas ainda não [percebe-se] como seus mais variados efeitos já estão no dia a dia.”
Estudos mostram que o planeta já aqueceu mais de 1,2°C desde o período pré-industrial (1850-1900), que marca o grande aumento na emissão de carbono pela humanidade, e que fenômenos climáticos extremos, como tempestades e ondas de calor, já estão mais intensos e frequentes.
O Datafolha aponta ainda que, para 58% dos entrevistados, a humanidade não conseguirá agir para reverter os impactos das mudanças climáticas. Menos de um terço da população (31%) acha que será possível retornar a um clima mais ameno, enquanto 7% dizem que isso não faz diferença para a humanidade e o planeta.
O patamar de descrença na capacidade da humanidade de reverter as mudanças climáticas varia de acordo com a escolaridade, sendo mais alto entre aqueles que têm ensino de nível médio (60%). No estrato da população com ensino superior, 36% acreditam na possibilidade dos humanos conseguirem frear a crise climática.
Quase a totalidade diz que concordaria em adotar atitudes simples, como trocar as lâmpadas de casa por modelos mais econômicos (99%) e reduzir o uso de plástico (94%), e os índices de aceitação são altos mesmo diante de uma atitude custosa, como colocar paineis solares em casa (89%) e pagar mais caro por produtos com baixa emissão de carbono (74%) ou para ter um carro elétrico (63%).
Para especialistas, o que pode parecer uma contradição pode ser, na verdade, apenas desesperança com a inação de governantes e grandes corporações –que são os maiores culpados pelas emissões de gases de efeito estufa e, portanto, os principais responsáveis por reduzi-las.
“A ciência mostra caminhos para a resolução da mudança do clima. No entanto, creio que a percepção de que não haverá reversão indica a avaliação da morosidade ou mesmo falta de ações políticas concretas e robustas para abordar as soluções”, afirma Bustamante.
“A falta de ação das indústrias do petróleo e dos governos que são associados a elas, que financiam uma enorme quantidade de governos no mundo todo, está fazendo com que o planeta esteja indo por uma trajetória de aumento de temperatura médio da ordem de 3°C”, afirma o físico Paulo Artaxo, pesquisador da USP.
“Isto pode comprometer muito a qualidade de vida das próximas gerações, e isso não é para o final do século, já é para as próximas décadas”, acrescenta ele.
Para Marcio Astrini, secretário-executivo do Observatório do Clima, rede que reúne mais de uma centena de organizações ambientais, o impacto dessa desesperança da população em reverter as mudanças climáticas pode ter um efeito nocivo, de diminuir esforços nesse sentido.
“Quando o ser humano pensa, ‘olha, já que não tem jeito, então para que que eu vou me esforçar? Para resolver algo que não tem solução?’. Isso, inclusive, se reflete no voto, na escolha dos governantes que vão gerenciar a máquina estatal, que é quem vai resolver o problema”, explica.
“Isso desencadeia um problema em cima do outro, porque é uma imobilização. E quanto mais passa o tempo, mais estreita vai ficar a janela para termos alguma esperança de solução”, diz Astrini.
Talvez o fator mais determinante para essa opinião unânime decorra da repetição de eventos extremos, como secas incendiárias, ondas de calor mortíferas e tempestades avassaladoras. Em 2020 o fogo já devastara o pantanal, e o Sul fora açoitado por sucessivas chuvas torrenciais no segundo semestre de 2023.
Com a reincidência e o porte desses desastres, muita gente passou a ter experiência direta com flagelos. Ao Datafolha, 65% relataram ter enfrentado calor extremo, assim como 33% apontaram chuva intensa ou tempestade e 29%, seca extrema. Só um quarto (23%) afirmou não ter vivido nenhum desses eventos.
Eram favas contadas que a maioria dos 2.457 brasileiros entrevistados pelo Datafolha, de 17 a 22 de junho, acusaria os golpes seguidos do aquecimento global, diante da avalanche de imagens dantescas a cada noite na TV. Poucos ainda negam a mudança climática, mas isso não significa que o negacionismo morreu.
Só 77% dos ouvidos atribuem as alterações aos gases do efeito estufa produzidos pela atividade humana, como a queima de combustíveis fósseis (derivados de petróleo, carvão e gás natural), o desmatamento e a agropecuária. Um contingente expressivo de 20% prefere enxergar causas naturais para a crise.
Menos gente ainda, 53%, diz acreditar que o fim da normalidade seja um risco imediato para a população da Terra. Outros 43% afirmam que o impacto afetará apenas as gerações futuras.
Quase um terço dos entrevistados (31%) avalia haver exagero de pesquisadores e ambientalistas quanto a impactos da mudança climática. Esse grupo de céticos alcança 43% entre pessoas que têm nível fundamental de escolaridade.
O dado da pesquisa que causa mais alarme aponta um excesso de fatalismo: 58% dos brasileiros opinam que a humanidade será incapaz de reverter a crise do clima. Meros 31% consideram possível manter o clima sob relativo controle, e 7% dizem que não faz diferença para a humanidade ou a natureza.
Esses bolsões remanescentes de ceticismo climático refletem o sucesso parcial da propaganda negacionista em sua tática de semear dúvidas múltiplas e variadas. Quando se torna impossível contradizer a existência do aquecimento global, dado o acúmulo de evidências e medições, lança-se suspeita sobre a contribuição humana para o fenômeno.
No mesmo diapasão, argumenta-se que a sociedade humana não tem meios para contra-arrestar fenômenos em escala planetária. Em paralelo, assegura-se que os impactos não serão tão graves assim, quem sabe até benéficos.
E pensar que há supostos cientistas dispostos a propagar tais fake news, em realidade pesquisadores argentários, aposentados ou desacreditados. Essa traição à ciência tem consequências, porém.
Embora tenha muito a perder com o desvario climático, a banda atrasada do agronegócio aplaude os mercadores de dúvidas e ajuda a eleger parlamentares, sobretudo no centrão, que tanto retrocesso impuseram à pauta ambiental no governo Bolsonaro (PL) e ainda dão suas mordidas sob a ambivalência de Lula (PT).
Hundreds of looming projects will force communities to weight the climate claims and environmental risks of capturing, moving, and storing carbon dioxide.
James Temple
June 12, 2024
Pump jacks and pipelines clutter the Elk Hills oil field of California, a scrubby stretch of land in the southern Central Valley that rests above one of the nation’s richest deposits of fossil fuels.
Oil production has been steadily declining in the state for decades, as tech jobs have boomed and legislators have enacted rigorous environmental and climate rules. Companies, towns, and residents across Kern County, where the poverty rate hovers around 18%, have grown increasingly desperate for new economic opportunities.
Late last year, California Resources Corporation (CRC), one of the state’s largest oil and gas producers, secured draft permits from the US Environmental Protection Agency to develop a new type of well in the oil field, which it asserts would provide just that. If the company gets final approval from regulators, it intends to drill a series of boreholes down to a sprawling sedimentary formation roughly 6,000 feet below the surface, where it will inject tens of millions of metric tons of carbon dioxide to store it away forever.
They’re likely to become California’s first set of what are known as Class VI wells, designed specifically for sequestering the planet-warming greenhouse gas. But many, many similar carbon storage projects are on the way across the state, the US, and the world—a trend driven by growing government subsidies, looming national climate targets, and declining revenue and growth in traditional oil and gas activities.
Since the start of 2022, companies like CRC have submitted nearly 200 applications in the US alone to develop wells of this new type. That offers one of the clearest signs yet that capturing the carbon dioxide pollution from industrial and energy operations instead of releasing it into the atmosphere is about to become a much bigger business.
Proponents hope it’s the start of a sort of oil boom in reverse, kick-starting a process through which the world will eventually bury more greenhouse gas than it adds to the atmosphere. They argue that embracing carbon capture and storage (CCS) is essential to any plan to rapidly slash emissions. This is, in part, because retrofitting the world’s massive existing infrastructure with carbon dioxide–scrubbing equipment could be faster and easier than rebuilding every power plant and factory. CCS can be a particularly helpful way to cut emissions in certain heavy industries, like cement, fertilizer, and paper and pulp production, where we don’t have scalable, affordable ways of producing crucial goods without releasing carbon dioxide.
“In the right context, CCS saves time, it saves money, and it lowers risks,” says Julio Friedmann, chief scientist at Carbon Direct and previously the principal deputy assistant secretary for the Department of Energy’s Office of Fossil Energy.
But opponents insist these efforts will prolong the life of fossil-fuel plants, allow air and water pollution to continue, and create new health and environmental risks that could disproportionately harm disadvantaged communities surrounding the projects, including those near the Elk Hills oil field.
“It’s the oil majors that are proposing and funding a lot of these projects,” says Catherine Garoupa, executive director of the Central Valley Air Quality Coalition, which has tracked a surge of applications for carbon storage projects throughout the district. “They see it as a way of extending business as usual and allowing them to be carbon neutral on paper while still doing the same old dirty practices.”
A slow start
The US federal government began overseeing injection wells in the 1970s. A growing number of companies had begun injecting waste underground, sparking a torrent of water pollution lawsuits and the passage of several major laws designed to ensure clean drinking water. The EPA developed standards and rules for a variety of wells and waste types, including deep Class I wells for hazardous or even radioactive refuse and shallower Class V wells for non-hazardous fluids.
In 2010, amid federal efforts to create incentives for industries to capture more carbon dioxide, the agency added Class VI wells for CO2 sequestration. To qualify, a proposed well site must have the appropriate geology, with a deep reservoir of porous rock that can accommodate carbon dioxide molecules sitting below a layer of nonporous “cap rock” like shale. The reservoir also needs to sit well below any groundwater aquifers, so that it won’t contaminate drinking water supplies, and it must be far enough from fault lines to reduce the chances that earthquakes might crack open pathways for the greenhouse gas to escape.
But there’s been a flurry of proposals since—both to the EPA and to the three states that have secured permission to authorize such wells themselves, which include North Dakota, Wyoming, and Louisiana. The Clean Air Task Force, a Boston-based energy policy think tank keeping track of such projects, says there are now more than 200 pending applications.
What changed is the federal incentives. The Inflation Reduction Act of 2022 dramatically boosted the tax credits available for permanently storing carbon dioxide in geological formations, bumping it up from $50 a ton to $85 when it’s captured from industrial and power plants. The credit rose from $50 to $180 a ton when the greenhouse gas is sourced from direct-air-capture facilities, a different technology that sucks greenhouse gas out of the air. Tax credits allow companies to directly reduce their federal tax obligations, which can cover the added expense of CCS across a growing number of sectors.
CRC became an independent company in 2014, when Occidental Petroleum, one of the world’s largest oil and gas producers, spun it off along with many of its California assets. But the new company quickly ran into financial difficulties, filing for bankruptcy protection in 2020 amid plummeting energy demand during the early stages of the covid-19 pandemic. It emerged several months later, after restructuring its debt, converting loans into equity, and raising new lines of credit.
The following year, CRC created a carbon management subsidiary, Carbon TerraVault, seizing an emerging opportunity to develop a new business around putting carbon dioxide back underground, whether for itself or for customers. The company says it was also motivated by the chance to “help advance the energy transition and curb rising global temperatures at 1.5 °C.”
CRC didn’t respond to inquiries from MIT Technology Review.
In its EPA application the company, based in Long Beach, California, says that hundreds of thousands of tons of carbon dioxide would initially be captured each year from a gas treatment facility in the Elk Hills area as well as a planned plant designed to produce hydrogen from natural gas. The gas is purified and compressed before it’s pumped underground.
The company says the four wells for which it has secured draft permits could store nearly 1.5 million tons of carbon dioxide per year from those and other facilities, with a total capacity of 38 million tons over 26 years. CRC says the projects will create local jobs and help the state meet its pressing climate targets.
“We are committed to supporting the state in reaching carbon neutrality and developing a more sustainable future for all Californians,” Francisco Leon, chief executive of CRC, said of the draft EPA decision in a statement.
Those wells, however, are just the start of the company’s carbon management plans: Carbon TerraVault has applied to develop 27 additional wells for carbon storage across the state, including two more at Elk Hills, according to the EPA’s permit tracker. If those are all approved and developed, it would transform the subsidiary into a major player in the emerging business of carbon storage—and set it up for a windfall in federal tax credits.
Carbon sequestration projects can qualify for 12 years of US subsidies. If Carbon TerraVault injects half a million tons of carbon dioxide into each of the 31 wells it has applied for over that time period, the projects could secure tax credits worth more than $15.8 billion.
That figure doesn’t take inflation into account and assumes the company meets the most stringent requirements of the law and sources all the carbon dioxide from industrial facilities and power plants. The number could rise significantly if the company injects more than that amount into wells, or if a significant share of the carbon dioxide is sourced through direct air capture.
Chevron, BP, ExxonMobil, and Archer Daniels Midland, a major producer of ethanol, have also submitted Class VI well applications to the EPA and could be poised to secure significant IRA subsidies as well.
To be sure, it takes years to secure regulatory permits, and not every proposed project will move forward in the end. The companies involved will still need to raise financing, add carbon capture equipment to polluting facilities, and in many cases build out carbon dioxide pipelines that require separate approvals. But the increased IRA tax credits could drive as much as 250 million metric tons of additional annual storage or use of carbon dioxide in the US by 2035, according to the latest figures from the Princeton-led REPEAT Project.
“It’s a gold rush,” Garoupa says. “It’s being shoved down our throats as ‘Oh, it’s for climate goals.’” But if we’re “not doing it judiciously and really trying to achieve real emissions reductions first,” she adds, it’s merely a distraction from the other types of climate action needed to prevent dangerous levels of warming.
Carbon accounting
Even if CCS can help drive down emissions in the aggregate, the net climate benefits from any given project will depend on a variety of factors, including how well it’s developed and run—and what other changes it brings about throughout complex, interconnected energy systems over time.
Notably, adding carbon capture equipment to a plant doesn’t trap all the climate pollution. Project developers are generally aiming for around 90%. So if you build a new project with CCS, you’ve increased emissions, not cut them, relative to the status quo.
In addition, the carbon capture process requires a lot of power to run, which may significantly increase emissions of greenhouse gas and other pollutants elsewhere by, for example, drawing on additional generation from natural-gas plants on the grid. Plus, the added tax incentives may make it profitable for a company to continue operating a fossil-fuel plant that it would otherwise have shut down or to run the facilities more hours of the day to generate more carbon dioxide to bury.
All the uncaptured emissions associated with those changes can reduce, if not wipe out, any carbon benefits from incorporating CCS, says Danny Cullenward, a senior fellow with the Kleinman Center for Energy Policy at the University of Pennsylvania.
But none of that matters as far as the carbon storage subsidies are concerned. Businesses could even use the savings to expand their traditional oil and gas operations, he says.
“It’s not about the net climate impact—it’s about the gross tons you stick under ground,” Cullenward says of the tax credits.
A study last year raised a warning about how that could play out in the years to come, noting that the IRA may require the US to provide hundreds of billions to trillions of dollars in tax credits for power plants that add CCS. Under the scenarios explored, those projects could collectively deliver emissions reductions of as much as 24% or increases as high as 82%. The difference depends largely on how much the incentives alter energy production and the degree to which they extend the life of coal and natural-gas plants.
Coauthor Emily Grubert, an associate professor at Notre Dame and a former deputy assistant secretary at the Department of Energy, stressed that regulators must carefully consider these complex, cascading emissions impacts when weighing whether to approve such proposals.
“Not taking this seriously risks potentially trillions of dollars and billions of tonnes of [greenhouse-gas] emissions, not to mention the trust and goodwill of the American public, which is reasonably skeptical of these potentially critically important technologies,” she wrote in an op-ed in the industry outlet Utility Dive.
Global goals
Other nations and regions are also accelerating efforts to capture and store carbon as part of their broader efforts to lower emissions and combat climate change. The EU, which has dedicated tens of billions of euros to accelerating the development of CCS, is working to develop the capacity to store 50 million tons of carbon dioxide per year by 2030, according to the Global CCS Institute’s 2023 industry report.
Likewise, Japan hopes to sequester 240 million tons annually by 2050, while Saudi Arabia is aiming for 44 million tons by 2035. The industry trade group said there were 41 CCS projects in operation around the world at the time, with another 351 under development.
A handful of US facilities have been capturing carbon dioxide for decades for a variety of uses, including processing or producing natural gas, ammonia, and soda ash, which is used in soaps, cosmetics, baking soda, and other goods.
But Ben Grove, carbon storage manager at the Clean Air Task Force, says the increased subsidies in the IRA made CCS economical for many industry segments in the US, including: chemicals, petrochemicals, hydrogen, cement, oil, gas and ethanol refineries, and steel, at least on the low end of the estimated cost ranges.
In many cases, the available subsidies still won’t fully cover the added cost of CCS in power plants and certain other industrial facilities. But the broader hope is that these federal programs will help companies scale up and optimize these processes over time, driving down the cost of CCS and making it feasible for more sectors, Grove says.
Still other sources could include renewable fuels plants, which may mean biofuel facilities, steam generators, and a proposed direct-air-capture plant that would be developed by the carbon-removal startup Avnos, according to the EPA filing. Carbon TerraVault is part of a consortium, which includes Avnos, Climeworks, Southern California Gas Company, and others, that has proposed developing a direct-air-capture hub in Kern County, where the Elk Hills field is located. Last year, the Department of Energy awarded the so-called California DAC Hub nearly $12 million to conduct engineering design studies for direct-air-capture facilities.
CCS may be a helpful tool for heavy industries that are really hard to clean up, but that’s largely not what CRC has proposed, says Natalia Ospina, legal director at the Center on Race, Poverty & the Environment, an environmental-justice advocacy organization in Delano, California.
“The initial source will be the Elk Hills oil field itself and the plant that refines gas in the first place,” she says. “That is just going to allow them to extend the life of the oil and gas industry in Kern County, which goes against all the evidence in front of us in terms of how we should be addressing the climate crisis.”
Natalia Ospina, legal director at the Center on Race, Poverty & the Environment.
Critics of the project also fear that some of these facilities will continue producing other types of pollution, like volatile organic compounds and fine particulate matter, in a region that’s already heavily polluted. Some analyses show that adding a carbon capture process reduces those other pollutants in certain cases. But Ospina argues that oil and gas companies can’t be trusted to operate such projects in ways that reduce pollution to the levels necessary to protect neighboring communities.
‘You need it’
Still, a variety of studies, from the state level to the global, conclude that CCS may play an essential role in cutting greenhouse-gas emissions fast enough to moderate the global dangers of climate change.
California is banking heavily on capturing carbon from plants or removing it from the air through various means to meet its 2045 climate neutrality goal, aiming for 20 million metric tons by 2030 and 100 million by midcentury. The Air Resources Board, the state’s main climate regulator, declared that “there is no path to carbon neutrality without carbon removal and sequestration.”
Recentreports from the UN’s climate panel have also stressed that carbon capture could be a “critical mitigation option” for cutting emissions from cement and chemical production. The body’s modeling study scenarios that limit global warming to 1.5 °C over preindustrial levels rely on significant levels of CCS, including tens to hundreds of billions of tons of carbon dioxide captured this century from plants that use biomatter to produce heat and electricity—a process known as BECCS.
Meeting global climate targets without carbon capture would require shutting down about a quarter of the world’s fossil-fuel plants before they’ve reached the typical 50-year life span, the International Energy Agency notes. That’s an expensive proposition, and one that owners, investors, industry trade groups, and even nations will fiercely resist.
“Everyone keeps coming to the same conclusion, which is that you need it,” Friedmann says.
Lorelei Oviatt, director of the Kern County Planning and Natural Resources Department, declined to express an opinion about CRC’s Elk Hills project while local regulators are reviewing it. But she strongly supports the development of CCS projects in general, describing it as a way to help her region restore lost tax revenue and jobs as “the state puts the area’s oil companies out of business” through tighter regulations.
County officials have proposed the development of a more than 4,000-acre carbon management park, which could include hydrogen, steel, and biomass facilities with carbon-capture components. An economic analysis last year found that the campus and related activities could create more than 22,000 jobs, and generate more than $88 million in sales and property taxes for the economically challenged county and cities, under a high-end scenario.
Oviatt adds that embracing carbon capture may also allow the region to avoid the “stranded asset” problem, in which major employers are forced to shut down expensive power plants, refineries, and extraction wells that could otherwise continue operating for years to decades.
“We’re the largest producer of oil in California and seventh in the country; we have trillions and trillions of dollars in infrastructure,” she says. “The idea that all of that should just be abandoned does not seem like a thoughtful way to design an economy.”
In a 2022 letter to the EPA, the Center for Biological Diversity raised the possibility that the sequestered carbon dioxide could leak out of wells or pipelines, contributing to climate change and harming local residents.
These concerns are not without foundation.
In February 2020, Denbury Enterprises’ Delta pipeline, which stretches more than 100 miles between Mississippi and Louisiana, ruptured and released more than 30,000 barrels’ worth of compressed, liquid CO2 gas near the town of Satartia, Mississippi.
The leak forced hundreds of people to evacuate their homes and sent dozens to local hospitals, some struggling to breathe and others unconscious and foaming at the mouth, as the Huffington Postdetailed in an investigative piece. Some vehicles stopped running as well: the carbon dioxide in air displaced oxygen, which is essential to the combustion in combustion engines.
There have also been repeated carbon dioxide releases over the last two decades at an enhanced oil recovery project at the Salt Creek oil field in Wyoming. Starting in the late 1800s, a variety of operators have drilled, abandoned, sealed, and resealed thousands of wells at the site, with varying degrees of quality, reliability, and documentation, according to the Natural Resources Defense Council. A sustained leak in 2004 emitted 12,000 cubic feet of the gas per day, on average, while a 2016 release of carbon dioxide and methane forced a school near the field to relocate its classes for the remainder of the year.
Some fear that similar issues could arise at Elk Hills, which could become the nation’s first carbon sequestration project developed in a depleted oil field. Companies have drilled and operated thousands of wells over decades at the site, many of which have sat idle and unplugged for years, according to a 2020 investigation by the Los Angeles Times and the Center for Public Integrity.
Ospina argues that CRC and county officials are asking the residents of Kern County to act as test subjects for unproven and possibly dangerous CCS use cases, compounding the health risks facing a region that is already exposed to too many.
Whether the Elk Hills project moves forward or not, the looming carbon storage boom will soon force many other areas to wrestle with similar issues. What remains to be seen is whether companies and regulators can adequately address community fears and demonstrate that the climate benefits promised in modeling studies will be delivered in reality.
Update: This story was updated to remove a photo that was not of the Elk Hills oil field and had been improperly captioned.
Plastic waste is clogging the Niger River in Bamako, Mali. After it sediments, plastic will become part of the geological record of human impacts on the planet. Credit: Michele Cattani/AFP via Getty
After 15 years of discussion, geologists last week decided that the Anthropocene — generally understood to be the age of irreversible human impacts on the planet — will not become an official epoch in Earth’s geological timeline.
The rejected proposal would have codified the end of the current Holocene epoch, which has been in place since the end of the last ice age 11,700 years ago. It suggested that the Anthropocene started in 1952, when plutonium from hydrogen-bomb tests showed up in the sediment of Crawford Lake near Toronto, Canada.
The vote has drawn controversy over procedural details, and debate about its legitimacy continues. But whether or not it’s formally approved as a stratigraphic term, the idea of the Anthropocene is now firmly rooted in research. So, how are scientists using the term, and what does it mean to them and their fields?
‘It’s a term that belongs to everyone’
As head of the Leverhulme Centre for Anthropocene Biodiversity at the University of York, UK, Chris Thomas has perhaps more riding on the term than most. “When the news of this — what sounds like a slightly dodgy vote — happened, I sort of wondered, is it the end of us? But I think not,” he says.
For Thomas, the word Anthropocene neatly summarizes the sense that humans are part of Earth’s system and integral to its processes — what he calls indivisible connectedness. “That helps move us away from the notion that somehow humanity is apart from the rest of nature and natural systems,” he says. “It’s undoable — the change is everywhere.”
The concept of an era of human-driven change also provides convenient common ground for him to collaborate with researchers from other disciplines. “This is something that people in the arts and humanities and the social sciences have picked up as well,” he says. “It is a means of enabling communication about the extent to which we are living in a truly unprecedented and human-altered world.”
Seen through that lens, the fact that the Anthropocene has been formally rejected because scientists can’t agree on when it began seems immaterial. “Many people in the humanities who are using the phrase find the concept of the articulation of a particular year, based on a deposit in a particular lake, a ridiculous way of framing the concept of a human-altered planet.”
Jacquelyn Gill, a palaeoecologist at the University of Maine in Orono, agrees. “It’s a term that belongs to everyone. To people working in philosophy and literary criticism, in the arts, in the humanities, the sciences,” she says. “I think it’s far more meaningful in the way that it is currently being used, than in any attempts that stratigraphers could have made to restrict or define it in some narrow sense.”
She adds: “It serves humanity best as a loose concept that we can use to define something that we all widely understand, which is that we live in an era where humans are the dominant force on ecological and geological processes.”
Capturing human influences
The idea of the Anthropocene is especially helpful to make clear that humans have been shaping the planet for thousands of years, and that not all of those changes have been bad, Gill says. “We could do a better job of thinking about human–environment relationships in ways that are not inherently negative all the time,” she says. “People are not a monolith, and neither are our attitudes or relationships to nature.”
Some 80% of biodiversity is currently stewarded on Indigenous lands, Gill points out. “Which should tell you something, right? That it’s not the presence of people that’s the problem,” she says. “The solution to those problems is changing the way that many dominant cultures relate to the natural world.”
The concept of the Anthropocene is owned by many fields, Gill says. “This reiterates the importance of understanding that the role of people on our planet requires many different ways of knowing and many different disciplines.”
In a world in which the threat of climate change dominates environmental debates, the term Anthropocene can help to broaden the discussion, says Yadvinder Malhi, a biodiversity researcher at the University of Oxford, UK.
“I use it all the time. For me, it captures the time where human influence has a global planetary effect, and it’s multidimensional. It’s much more than just climate change,” he says. “It’s what we’re doing. The oceans, the resources we are extracting, habitats changing.”
He adds: “I need that term when I’m trying to capture this idea of humans affecting the planet in multiple ways because of the size of our activity.”
The looseness of the term is popular, but would a formal definition help in any way? Malhi thinks it would. “There’s no other term available that captures the global multidimensional impacts on the planet,” he says. “But there is a problem in not having a formal definition if people are using it in different terms, in different ways.”
Although the word ‘Anthropocene’ makes some researchers think of processes that began 10,000 years ago, others consider it to mean those of the past century. “I think a formal adoption, like a definition, would actually help to clarify that.”
A 1953 nuclear weapons test in Nevada was among the human activities that could have marked the Anthropocene. NNSA/NEVADA FIELD OFFICE/SCIENCE SOURCE
For now, we’re still in the Holocene.
Science has confirmed that a panel of two dozen geologists has voted down a proposal to end the Holocene—our current span of geologic time, which began 11,700 years ago at the end of the last ice age—and inaugurate a new epoch, the Anthropocene. Starting in the 1950s, it would have marked a time when humanity’s influence on the planet became overwhelming. The vote, first reported by The New York Times, is a stunning—though not unexpected—rebuke for the proposal, which has been working its way through a formal approval process for more than a decade.
“The decision is definitive,” says Philip Gibbard, a geologist at the University of Cambridge who is on the panel and serves as secretary-general of the International Commission on Stratigraphy (ICS), the body that governs the geologic timescale. “There are no outstanding issues to be resolved. Case closed.”
The leaders of the Anthropocene Working Group (AWG), which developed the proposal for consideration by ICS’s Subcommission on Quaternary Stratigraphy, are not yet ready to admit defeat. They note that the online tally, in which 12 out of 18 subcommission members voted against the proposal, was leaked to the press without approval of the panel’s chair. “There remain several issues that need to be resolved about the validity of the vote and the circumstances surrounding it,” says Colin Waters, a geologist at the University of Leicester who chaired AWG.
Few opponents of the Anthropocene proposal doubted the enormous impact that human influence, including climate change, is having on the planet. But some felt the proposed marker of the epoch—some 10 centimeters of mud from Canada’s Crawford Lake that captures the global surge in fossil fuel burning, fertilizer use, and atomic bomb fallout that began in the 1950s—isn’t definitive enough.
Others questioned whether it’s even possible to affix one date to the start of humanity’s broad planetary influence: Why not the rise of agriculture? Why not the vast changes that followed European encroachment on the New World? “The Anthropocene epoch was never deep enough to understand human transformation of this planet,” says Erle Ellis, a geographer at the University of Maryland, Baltimore County who resigned last year in protest from AWG.
Opponents also felt AWG made too many announcements to the press over the years while being slow to submit a proposal to the subcommission. “The Anthropocene epoch was pushed through the media from the beginning—a publicity drive,” says Stanley Finney, a stratigrapher at California State University Long Beach and head of the International Union of Geological Sciences, which would have had final approval of the proposal.
Finney also complains that from the start, AWG was determined to secure an “epoch” categorization, and ignored or countered proposals for a less formal Anthropocene designation. If they had only made their formal proposal sooner, they could have avoided much lost time, Finney adds. “It would have been rejected 10 years earlier if they had not avoided presenting it to the stratigraphic community for careful consideration.”
The Anthropocene backers will now have to wait for a decade before their proposal can be considered again. ICS has long instituted this mandatory cooling-off period, given how furious debates can turn, for example, over the boundary between the Pliocene and Pleistocene, and whether the Quaternary—our current geologic period, a category above epochs—should exist at all.
Even if it is not formally recognized by geologists, the Anthropocene is here to stay. It is used in art exhibits, journal titles, and endless books. And Gibbard, Ellis, and others have advanced the view that it can remain an informal geologic term, calling it the “Anthropocene event.” Like the Great Oxygenation Event, in which cyanobacteria flushed the atmosphere with oxygen billions of years ago, the Anthropocene marks a huge transition, but one without an exact date. “Let us work together to ensure the creation of a far deeper and more inclusive Anthropocene event,” Ellis says.
Waters and his colleagues will continue to press that the Anthropocene is worthy of recognition in the geologic timescale, even if that advocacy has to continue in an informal capacity, he says. Although small in size, Anthropocene strata such as the 10 centimeters of lake mud are distinct and can be traced using more than 100 durable geochemical signals, he says. And there is no going back to where the planet was 100 years ago, he says. “The Earth system changes that mark the Anthropocene are collectively irreversible.”
A panel of experts voted down a proposal to officially declare the start of a new interval of geologic time, one defined by humanity’s changes to the planet.
In weighing their decision, scientists considered the effect on the world of nuclear activity. A 1946 test blast over Bikini atoll. Credit: Jack Rice/Associated Press
Not yet, scientists have decided, after a debate that has spanned nearly 15 years. Or the blink of an eye, depending on how you look at it.
A committee of roughly two dozen scholars has, by a large majority, voted down a proposal to declare the start of the Anthropocene, a newly created epoch of geologic time, according to an internal announcement of the voting results seen by The New York Times.
By geologists’ current timeline of Earth’s 4.6-billion-year history, our world right now is in the Holocene, which began 11,700 years ago with the most recent retreat of the great glaciers. Amending the chronology to say we had moved on to the Anthropocene would represent an acknowledgment that recent, human-induced changes to geological conditions had been profound enough to bring the Holocene to a close.
The declaration would shape terminology in textbooks, research articles and museums worldwide. It would guide scientists in their understanding of our still-unfolding present for generations, perhaps even millenniums, to come.
In the end, though, the members of the committee that voted on the Anthropocene over the past month were not only weighing how consequential this period had been for the planet. They also had to consider when, precisely, it began.
By the definition that an earlier panel of experts spent nearly a decade and a half debating and crafting, the Anthropocene started in the mid-20th century, when nuclear bomb tests scattered radioactive fallout across our world. To several members of the scientific committee that considered the panel’s proposal in recent weeks, this definition was too limited, too awkwardly recent, to be a fitting signpost of Homo sapiens’s reshaping of planet Earth.
“It constrains, it confines, it narrows down the whole importance of the Anthropocene,” said Jan A. Piotrowski, a committee member and geologist at Aarhus University in Denmark. “What was going on during the onset of agriculture? How about the Industrial Revolution? How about the colonizing of the Americas, of Australia?”
“Human impact goes much deeper into geological time,” said another committee member, Mike Walker, an earth scientist and professor emeritus at the University of Wales Trinity Saint David. “If we ignore that, we are ignoring the true impact, the real impact, that humans have on our planet.”
Hours after the voting results were circulated within the committee early Tuesday, some members said they were surprised at the margin of votes against the Anthropocene proposal compared with those in favor: 12 to four, with two abstentions. (Another three committee members neither voted nor formally abstained.)
Even so, it was unclear on Tuesday whether the results stood as a conclusive rejection or whether they might still be challenged or appealed. In an email to The Times, the committee’s chair, Jan A. Zalasiewicz, said there were “some procedural issues to consider” but declined to discuss them further. Dr. Zalasiewicz, a geologist at the University of Leicester, has expressed support for canonizing the Anthropocene.
This question of how to situate our time in the narrative arc of Earth history has thrust the rarefied world of geological timekeepers into an unfamiliar limelight.
The grandly named chapters of our planet’s history are governed by a body of scientists, the International Union of Geological Sciences. The organization uses rigorous criteria to decide when each chapter started and which characteristics defined it. The aim is to uphold common global standards for expressing the planet’s history.
Polyethylene being extruded and fed into a cooling bath during plastics manufacture, circa 1950. Credit: Hulton Archive, via Getty Images
Geoscientists don’t deny our era stands out within that long history. Radionuclides from nuclear tests. Plastics and industrial ash. Concrete and metal pollutants. Rapid greenhouse warming. Sharply increased species extinctions. These and other products of modern civilization are leaving unmistakable remnants in the mineral record, particularly since the mid-20th century.
Still, to qualify for its own entry on the geologic time scale, the Anthropocene would have to be defined in a very particular way, one that would meet the needs of geologists and not necessarily those of the anthropologists, artists and others who are already using the term.
That’s why several experts who have voiced skepticism about enshrining the Anthropocene emphasized that the vote against it shouldn’t be read as a referendum among scientists on the broad state of the Earth. “This was a narrow, technical matter for geologists, for the most part,” said one of those skeptics, Erle C. Ellis, an environmental scientist at the University of Maryland, Baltimore County. “This has nothing to do with the evidence that people are changing the planet,” Dr. Ellis said. “The evidence just keeps growing.”
Francine M.G. McCarthy, a micropaleontologist at Brock University in St. Catharines, Ontario, is the opposite of a skeptic: She helped lead some of the research to support ratifying the new epoch.
“We are in the Anthropocene, irrespective of a line on the time scale,” Dr. McCarthy said. “And behaving accordingly is our only path forward.”
The Anthropocene proposal got its start in 2009, when a working group was convened to investigate whether recent planetary changes merited a place on the geologic timeline. After years of deliberation, the group, which came to include Dr. McCarthy, Dr. Ellis and some three dozen others, decided that they did. The group also decided that the best start date for the new period was around 1950.
The group then had to choose a physical site that would most clearly show a definitive break between the Holocene and the Anthropocene. They settled on Crawford Lake, in Ontario, where the deep waters have preserved detailed records of geochemical change within the sediments at the bottom.
Last fall, the working group submitted its Anthropocene proposal to the first of three governing committees under the International Union of Geological Sciences. Sixty percent of each committee has to approve the proposal for it to advance to the next.
The members of the first one, the Subcommission on Quaternary Stratigraphy, submitted their votes starting in early February. (Stratigraphy is the branch of geology concerned with rock layers and how they relate in time. The Quaternary is the ongoing geologic period that began 2.6 million years ago.)
Under the rules of stratigraphy, each interval of Earth time needs a clear, objective starting point, one that applies worldwide. The Anthropocene working group proposed the mid-20th century because it bracketed the postwar explosion of economic growth, globalization, urbanization and energy use. But several members of the subcommission said humankind’s upending of Earth was a far more sprawling story, one that might not even have a single start date across every part of the planet.
The world’s first full-scale atomic power station in Britain in 1956. Credit: Hulton Archive, via Getty Images
This is why Dr. Walker, Dr. Piotrowski and others prefer to describe the Anthropocene as an “event,” not an “epoch.” In the language of geology, events are a looser term. They don’t appear on the official timeline, and no committees need to approve their start dates.
Yet many of the planet’s most significant happenings are called events, including mass extinctions, rapid expansions of biodiversity and the filling of Earth’s skies with oxygen 2.1 to 2.4 billion years ago.
Even if the subcommission’s vote is upheld and the Anthropocene proposal is rebuffed, the new epoch could still be added to the timeline at some later point. It would, however, have to go through the whole process of discussion and voting all over again.
Time will march on. Evidence of our civilization’s effects on Earth will continue accumulating in the rocks. The task of interpreting what it all means, and how it fits into the grand sweep of history, might fall to the future inheritors of our world.
“Our impact is here to stay and to be recognizable in the future in the geological record — there is absolutely no question about this,” Dr. Piotrowski said. “It will be up to the people that will be coming after us to decide how to rank it.”
Raymond Zhong reports on climate and environmental issues for The Times.
Latest News on Climate Change and the Environment
Protecting groundwater. After years of decline in the nation’s groundwater, a series of developments indicate that U.S. state and federal officials may begin tightening protections for the dwindling resource. In Nevada, Idaho and Montana, court decisions have strengthened states’ ability to restrict overpumping. California is considering penalizing officials for draining aquifers. And the White House has asked scientists to advise how the federal government can help.
Weather-related disasters. An estimated 2.5 million people were forced from their homes in the United States by weather-related disasters in 2023, according to new data from the Census Bureau. The numbers paint a more complete picture than ever before of the lives of people affected by such events as climate change supercharges extreme weather.
Amazon rainforest. Up to half of the Amazon rainforest could transform into grasslands or weakened ecosystems in the coming decades, a new study found, as climate change, deforestation and severe droughts damage huge areas beyond their ability to recover. Those stresses in the most vulnerable parts of the rainforest could eventually drive the entire forest ecosystem past a tipping point that would trigger a forest-wide collapse, researchers said.
A significant threshold. Over the past 12 months, the average temperature worldwide was more than 1.5 degrees Celsius, or 2.7 degrees Fahrenheit, higher than it was at the dawn of the industrial age. That number carries special significance, as nations agreed under the 2015 Paris Agreement to try to keep the difference between average temperatures today and in preindustrial times to 1.5 degrees Celsius, or at least below 2 degrees Celsius.
New highs. The exceptional warmth that first enveloped the planet last summer is continuing strong into 2024: Last month clocked in as the hottest January ever measured, and the hottest January on record for the oceans, too. Sea surface temperatures were just slightly lower than in August 2023, the oceans’ warmest month on the books.
Un comité de expertos ha tumbado la propuesta de declarar un nuevo momento geológico, pero el propio presidente denuncia irregularidades en la votación
Manuel Ansede
Madrid –
Extracción de un testigo de sedimentos del fondo del lago Crawford, a las afueras de Toronto (Canadá). TIM PATTERSON / UNIVERSIDAD DE CARLETON
La idea del Antropoceno —que la humanidad vive desde 1950 en una nueva época geológica caracterizada por la contaminación humana— se ha hecho tan popular en los últimos años que hasta la Real Academia Española adoptó el término en el Diccionario de la Lengua en 2021. Los académicos se dieron esta vez demasiada prisa. El concepto sigue en el aire, en medio de una vehemente polémica entre especialistas. Miembros del comité de expertos que debe tomar la decisión en la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (UICG) —la Subcomisión de Estratigrafía del Cuaternario— han filtrado este martes al diario The New York Times que han votado mayoritariamente en contra de reconocer la existencia del Antropoceno. Sin embargo, el presidente de la Subcomisión, el geólogo Jan Zalasiewicz, explica a EL PAÍS que el resultado preliminar de la votación se ha anunciado sin su autorización y que todavía quedan “algunos asuntos pendientes con los votos que hay que resolver”. La humanidad todavía no sabe en qué época geológica vive.
El químico holandés Paul Crutzen, ganador del Nobel de Química por iluminar el agujero de la capa de ozono, planteó en el año 2000 que el planeta había entrado en una nueva época, provocada por el impacto brutal de los seres humanos. Un equipo internacional de especialistas, el Grupo de Trabajo del Antropoceno, ha analizado los hechos científicos desde 2009 y el año pasado presentó una propuesta para proclamar oficialmente esta nueva época geológica, marcada por la radiactividad de las bombas atómicas y los contaminantes procedentes de la quema de carbón y petróleo. El diminuto lago Crawford, a las afueras de Toronto (Canadá), era el lugar indicado para ejemplificar el inicio del Antropoceno, gracias a los sedimentos de su fondo, imperturbados desde hace siglos.
La mayoría de los miembros de la Subcomisión de Estratigrafía del Cuaternario de la UICG ha votado en contra de la propuesta, según el periódico estadounidense. El geólogo británico Colin Waters, líder del Grupo de Trabajo del Antropoceno, explica a EL PAÍS que se ha enterado por la prensa. “Todavía no hemos recibido una confirmación oficial directamente del secretario de la Subcomisión de Estratigrafía del Cuaternario. Parece que The New York Times recibe los resultados antes que nosotros, es muy decepcionante”, lamenta Waters.
El geólogo reconoce que el dictamen, si se confirma, sería el fin de su propuesta actual, pero no se rinde. “Tenemos muchos investigadores eminentes que desean continuar como grupo, de manera informal, defendiendo las evidencias de que el Antropoceno debería ser formalizado como una época”, afirma. A su juicio, los estratos geológicos actuales —contaminados por isótopos radiactivos, microplásticos, cenizas y pesticidas— han cambiado de manera irreversible respecto a los del Holoceno, la época geológica iniciada hace más de 10.000 años, tras la última glaciación. “Dadas las pruebas existentes, que siguen aumentando, no me sorprendería un futuro llamamiento a reconsiderar nuestra propuesta”, opina Waters, de la Universidad de Leicester.
El jefe del Grupo de Trabajo del Antropoceno sostiene que hay “algunas cuestiones de procedimiento” que ponen en duda la validez de la votación. La geóloga italiana Silvia Peppoloni, jefa de la Comisión de Geoética de la UICG, confirma que su equipo ha realizado un informe sobre esta pelea entre la Subcomisión de Estratigrafía del Cuaternario y el Grupo de Trabajo del Antropoceno. El documento está sobre la mesa del presidente de la UICG, el británico John Ludden.
La geóloga canadiense Francine McCarthy estaba convencida de que el lago Crawford convencería a los escépticos. Desde fuera parece pequeño, con apenas 250 metros de largo, pero su profundidad roza los 25 metros. Sus aguas superficiales no se mezclan con las de su lecho, por lo que el suelo del fondo se puede analizar como una lasaña, en la que cada capa acumula sedimentos procedentes de la atmósfera. Ese calendario subacuático del lago Crawford revela la denominada Gran Aceleración, el momento alrededor de 1950 en el que la humanidad empezó a dejar una huella cada vez más evidente, con el lanzamiento de bombas atómicas, la quema masiva de petróleo y carbón y la extinción de especies.
“Ignorar el enorme impacto de los humanos en nuestro planeta desde mediados del siglo XX tiene potencialmente consecuencias dañinas, al minimizar la importancia de los datos científicos para hacer frente al evidente cambio en el sistema de la Tierra, como ya señaló Paul Crutzen hace casi 25 años”, advierte McCarthy.
Grupo rejeitou que mudanças sejam profundas o bastante para encerrar o Holoceno
Raymond Zhong
5 de março de 2024
O Triássico foi o amanhecer dos dinossauros. O Paleogeno viu a ascensão dos mamíferos. O Pleistoceno incluiu as últimas eras glaciais.
Está na hora de marcar a transformação da humanidade no planeta com seu próprio capítulo na história da Terra, o “Antropoceno”, ou a época humana?
Ainda não, decidiram os cientistas, após um debate que durou quase 15 anos. Ou um piscar de olhos, dependendo do ângulo pelo qual você olha.
Um comitê de cerca de duas dezenas de estudiosos votou, em grande maioria, contra uma proposta de declarar o início do Antropoceno, uma época recém-criada do tempo geológico, de acordo com um anúncio interno dos resultados da votação visto pelo The New York Times.
Pela linha do tempo atual dos geólogos da história de 4,6 bilhões de anos da Terra, nosso mundo agora está no Holoceno, que começou há 11,7 mil anos com o recuo mais recente dos grandes glaciares.
Alterar a cronologia para dizer que avançamos para o Antropoceno representaria um reconhecimento de que as mudanças recentes induzidas pelo homem nas condições geológicas foram profundas o suficiente para encerrar o Holoceno.
A declaração moldaria a terminologia em livros didáticos, artigos de pesquisa e museus em todo o mundo. Orientaria os cientistas em sua compreensão do nosso presente ainda em desenvolvimento por gerações, talvez até por milênios.
No fim das contas, porém, os membros do comitê que votaram sobre o Antropoceno nas últimas semanas não estavam apenas considerando o quão determinante esse período havia sido para o planeta. Eles também tiveram que considerar quando, precisamente, ele começou.
Pela definição que um painel anterior de especialistas passou quase uma década e meia debatendo e elaborando, o Antropoceno começou na metade do século 20, quando testes de bombas nucleares espalharam material radioativo por todo o nosso mundo.
Para vários membros do comitê científico que avaliaram a proposta do painel nas últimas semanas, essa definição era muito limitada, muito recente e inadequada para ser um marco adequado da remodelação do Homo sapiens no planeta Terra.
“Isso restringe, confina, estreita toda a importância do Antropoceno”, disse Jan A. Piotrowski, membro do comitê e geólogo da Universidade de Aarhus, na Dinamarca. “O que estava acontecendo durante o início da agricultura? E a Revolução Industrial? E a colonização das Américas, da Austrália?”
“O impacto humano vai muito mais fundo no tempo geológico”, disse outro membro do comitê, Mike Walker, cientista da Terra e professor emérito da Universidade de Gales Trinity Saint David. “Se ignorarmos isso, estamos ignorando o verdadeiro impacto que os humanos têm em nosso planeta.”
Horas após a circulação dos resultados da votação dentro do comitê nesta terça-feira (5) de manhã, alguns membros disseram que ficaram surpresos com a margem de votos contra a proposta do Antropoceno em comparação com os a favor: 12 a 4, com 2 abstenções.
Mesmo assim, nesta terça de manhã não ficou claro se os resultados representavam uma rejeição conclusiva ou se ainda poderiam ser contestados ou apelados. Em um e-mail para o Times, o presidente do comitê, Jan A. Zalasiewicz, disse que havia “algumas questões procedimentais a considerar”, mas se recusou a discuti-las mais a fundo.
Zalasiewicz, geólogo da Universidade de Leicester, expressou apoio à canonização do Antropoceno.
Essa questão de como situar nosso tempo na narrativa da história da Terra colocou o mundo dos guardiões do tempo geológico sob uma luz desconhecida.
Os capítulos grandiosamente nomeados da história de nosso planeta são governados por um grupo de cientistas, a União Internacional de Ciências Geológicas. A organização usa critérios rigorosos para decidir quando cada capítulo começou e quais características o definiram. O objetivo é manter padrões globais comuns para expressar a história do planeta.
Os geocientistas não negam que nossa era se destaca dentro dessa longa história. Radionuclídeos de testes nucleares. Plásticos e cinzas industriais. Poluentes de concreto e metal. Aquecimento global rápido. Aumento acentuado de extinções de espécies. Esses e outros produtos da civilização moderna estão deixando vestígios inconfundíveis no registro mineral, especialmente desde meados do século 20.
Ainda assim, para se qualificar para a entrada na escala de tempo geológico, o Antropoceno teria que ser definido de uma maneira muito específica, que atendesse às necessidades dos geólogos e não necessariamente dos antropólogos, artistas e outros que já estão usando o termo.
Por isso, vários especialistas que expressaram ceticismo quanto à consagração do Antropoceno enfatizaram que o voto contra não deve ser interpretado como um referendo entre cientistas sobre o amplo estado da Terra.
“Este é um assunto específico e técnico para os geólogos, em sua maioria”, disse um desses céticos, Erle C. Ellis, um cientista ambiental da Universidade de Maryland. “Isso não tem nada a ver com a evidência de que as pessoas estão mudando o planeta”, afirmou Ellis. “A evidência continua crescendo.”
Francine M.G. McCarthy, micropaleontóloga da Universidade Brock em St. Catharines, Ontário (Canadá), é tem visão oposta: ela ajudou a liderar algumas das pesquisas para apoiar a ratificação da nova época.
“Estamos no Antropoceno, independentemente de uma linha na escala de tempo”, disse McCarthy. “E agir de acordo é o nosso único caminho a seguir.”
A proposta do Antropoceno teve início em 2009, quando um grupo de trabalho foi convocado para investigar se as recentes mudanças planetárias mereciam um lugar na linha do tempo geológica.
Após anos de deliberação, o grupo, que passou a incluir McCarthy, Ellis e cerca de três dezenas de outros, decidiu que sim. O grupo também decidiu que a melhor data de início para o novo período era por volta de 1950.
O grupo então teve que escolher um local físico que mostrasse de forma mais clara uma quebra definitiva entre o Holoceno e o Antropoceno. Eles escolheram o Lago Crawford, em Ontário, no Canadá, onde as águas profundas preservaram registros detalhados de mudanças geoquímicas nos sedimentos do fundo.
No outono passado, o grupo de trabalho enviou sua proposta do Antropoceno para o primeiro dos três comitês governantes da União Internacional de Ciências Geológicas —60% de cada comitê precisam aprovar a proposta para que ela avance para o próximo.
Os membros do primeiro comitê, a Subcomissão de Estratigrafia do Quaternário, enviaram seus votos a partir do início de fevereiro. (Estratigrafia é o ramo da geologia que se dedica ao estudo das camadas de rocha e como elas se relacionam no tempo. O Quaternário é o período geológico em curso que começou há 2,6 milhões de anos.)
De acordo com as regras da estratigrafia, cada intervalo de tempo da Terra precisa de um ponto de partida claro e objetivo, que se aplique em todo o mundo. O grupo de trabalho do Antropoceno propôs meados do século 20 porque isso abrangia a explosão do crescimento econômico pós-guerra, a globalização, a urbanização e o uso de energia.
Mas vários membros da subcomissão disseram que a transformação da humanidade na Terra era uma história muito mais abrangente, que talvez nem tenha uma única data de início em todas as partes do planeta.
Por isso, Walker, Piotrowski e outros preferem descrever o Antropoceno como um “evento”, não como uma “época”. Na linguagem da geologia, eventos são um termo mais amplo. Eles não aparecem na linha do tempo oficial, e nenhum comitê precisa aprovar suas datas de início.
No entanto, muitos dos acontecimentos mais significativos do planeta são chamados de eventos, incluindo extinções em massa, expansões rápidas da biodiversidade e o preenchimento dos céus da Terra com oxigênio há 2,1 bilhões a 2,4 bilhões de anos.
Mesmo que o voto da subcomissão seja mantido e a proposta do Antropoceno seja rejeitada, a nova época ainda poderá ser adicionada à linha do tempo em algum momento posterior. No entanto, terá que passar por todo o processo de discussão e votação novamente.
With the World Stumbling Past 1.5 Degrees of Warming, Scientists Warn Climate Shocks Could Trigger Unrest and Authoritarian Backlash
Most of the public seems unaware that global temperatures will soon push past the target to which the U.N. hoped to limit warming, but researchers see social and psychological crises brewing.
Activists march in protest on day nine of the COP28 Climate Conference on Dec. 9, 2023 in Dubai, United Arab Emirates. Credit: Sean Gallup/Getty Images
As Earth’s annual average temperature pushes against the 1.5 degree Celsius limit beyond which climatologists expect the impacts of global warming to intensify, social scientists warn that humanity may be about to sleepwalk into a dangerous new era in human history. Research shows the increasing climate shocks could trigger more social unrest and authoritarian, nationalist backlashes.
Established by the 2015 Paris Agreement and affirmed by a 2018 report from the Intergovernmental Panel on Climate Change, the 1.5 degree mark has been a cliff edge that climate action has endeavored to avoid, but the latest analyses of global temperature data showed 2023 teetering on that red line.
Paris negotiators were intentionally vague about the endeavor to limit warming to 1.5 degrees, and the Intergovernmental Panel on Climate Change put the goal in the context of 30-year global averages. Earlier this month, the Berkeley Earth annual climate report showed Earth’s average temperature in 2023 at 1.54 degrees Celsius above the 1850-1900 pre-industrial average, marking the first step past the target.
“The real danger is that there are so many other crises around us that there is no effort left for the climate crisis,” he said. “We will find all kinds of reasons not to put more effort into climate protection, because we are overburdened with other things like inflation and wars all around us.”
Steurer said he doesn’t expect any official announcement from major climate institutions until long after the 1.5 degree threshold is actually crossed, when some years will probably already be edging toward 2 degrees Celsius. “I think most scientists recognize that 1.5 is gone,” he said.
“We’ll be doing this for a very long time,” he added, “not accepting facts, pretending that we are doing a good job, pretending that it’s not going to be that bad.”
In retrospect, using the 1.5 degree temperature rise as the key metric of whether climate action was working may have been a bad idea, he said.
“It’s language nobody really understands, unfortunately, outside of science,” he said. ”You always have to explain that 1.5 means a climate we can adapt to and manage the consequences, 2 degrees of heating is really dangerous, and 3 means collapse of civilization.”
Absent any formal notification of breaching the 1.5 goal, he hopes more scientists talk publicly about worst-case outcomes.
“It would really make a difference if scientists talked more about societal collapse and how to prepare for that because it would signal, now it’s getting real,” he said. “It’s much more tangible than 1.5 degrees.”
Instead, recent public climate discourse was dominated by feel-good announcements about how COP28 kept the 1.5 goal alive, he added.
“This is classic performative politics,” he said. “If the fossil fuel industry can celebrate the outcome of the COP, that’s not a good sign.”
Like many social scientists, Steurer is worried that the increasingly severe climate shocks that warming greater than 1.5 degrees brings will reverberate politically as people reach for easy answers.
“That is usually denial, in particular when it comes to right-wing parties,” he said. “That’s the easiest answer you can find.”
“Global warming will be catastrophic sooner or later, but for now, denial works,” he said. “And that’s all that matters for the next election.”
‘Fear, Terror and Anxiety’
Social policy researcher Paul Hoggett, professor emeritus at the University of the West of England in Bristol, said the scientific roots of 1.5-degree target date back to research in the early 2000s that culminated in a University of Exeter climate conference at which scientists first spelled out the risks of triggering irreversible climate tipping points above that level of warming.
“I think it’s still seen very much as that key marker of where we move from something which is incremental, perhaps to something which ceases to be incremental,” he said. “But there’s a second reality, which is the reality of politics and policymaking.”
The first reality is “profoundly disturbing,” but in the political world, 1.5 is a symbolic maker, he said.
“It’s more rhetorical; it’s a narrative of 1.5,” he said, noting the disconnect of science and policy. “You almost just shrug your shoulders. As the first reality worsens, the political and cultural response becomes more perverse.”
A major announcement about breaching the 1.5 mark in today’s political and social climate could be met with extreme denial in a political climate marked by “a remorseless rise of authoritarian forms of nationalism,” he said. “Even an announcement from the Pope himself would be taken as just another sign of a global elite trying to pull the wool over our eyes.”
An increasing number of right-wing narratives simply see this as a set of lies, he added.
“I think this is a huge issue that is going to become more and more important in the coming years,” he said. “We’re going backwards to where we were 20 years ago, when there was a real attempt to portray climate science as misinformation,” he said. “More and more right wing commentators will portray what comes out of the IPCC, for example, as just a pack of lies.”
The IPCC’s reports represent a basic tenet of modernity—the idea that there is no problem for which a solution cannot be found, he said.
“Even an announcement from the Pope himself would be taken as just another sign of a global elite trying to pull the wool over our eyes.”
“However, over the last 100 years, this assumption has periodically been put to the test and has been found wanting,” Hoggett wrote in a 2023 paper. The climate crisis is one of those situations with no obvious solution, he wrote.
“Those are crucial political and individual emotions,” he said. “And it’s those things that drive this non-rational refusal to see what’s in front of your eyes.”
“At times of such huge uncertainty, a veritable plague of toxic public feelings can be unleashed, which provide the effective underpinning for political movements such as populism, authoritarianism, and totalitarianism,” he said.
“When climate reality starts to get tough, you secure your borders, you secure your own sources of food and energy, and you keep out the rest of them. That’s the politics of the armed lifeboat.”
The Emotional Climate
“I don’t think people like facing things they can’t affect,” said psychotherapist Rebecca Weston, co-president of the Climate Psychology Alliance of North America. “And in trauma, people do everything that they possibly can to stop feeling what is unbearable to feel.”
That may be one reason why the imminent breaching of the 1.5 degree limit may not stir the public, she said.
“We protect ourselves from fear, we protect ourselves from deep grief on behalf of future generations and we protect ourselves from guilt and shame. And I think that the fossil fuel industry knows that,” she said. “We can be told something over and over and over again, but if we have an identity and a sense of ourselves tied up in something else, we will almost always refer to that, even if it’s at the cost of pretending that something that is true is not true.”
Such deep disavowal is part of an elaborate psychological system for coping with the unbearable. “It’s not something we can just snap our fingers and get ourselves out of,” she said.
People who point out the importance of the 1.5-degree warming limit are resented because they are intruding on peoples’ psychological safety, she said, and they become pariahs. “The way societies enforce this emotionally is really very striking,” she added.
But how people will react to passing the 1.5 target is hard to predict, Weston said.
“I do think it revolves around the question of agency and the question of meaning in one’s life,” she said. “And I think that’s competing with so many other things that are going on in the world at the same time, not coincidentally, like the political crises that are happening globally, the shift to the far right in Europe, the shift to the far right in the U.S. and the shift in Argentina.”
Those are not unrelated, she said, because a lack of agency produces a yearning for false, exclusionary solutions and authoritarianism.
“If there’s going to be something that keeps me up at night, it’s not the 1.5. It’s the political implications of that feeling of helplessness,” she said. “People will do an awful lot to avoid feeling helpless. That can mean they deny the problem in the first place. Or it could mean that they blame people who are easier targets, and there is plenty of that to witness happening in the world. Or it can be utter and total despair, and a turning inward and into a defeatist place.”
She said reaching the 1.5 limit will sharpen questions about addressing the problem politically and socially.
“I don’t think most people who are really tracking climate change believe it’s a question of technology or science,” she said. “The people who are in the know, know deeply that these are political and social and emotional questions. And my sense is that it will deepen a sense of cynicism and rage, and intensify the polarization.”
Unimpressed by Science
Watching the global temperature surging past the 1.5 degree mark without much reaction from the public reinforces the idea that the focus on the physical science of climate change in recent decades came at the expense of studying how people and communities will be affected and react to global warming, said sociologist and author Dana Fisher, a professor in the School of International Service at American University and director of its Center for Environment, Community, and Equity.
“It’s a fool’s errand to continue down that road right now,” she said. “It’s been an abysmal ratio of funds that are going to understand the social conflict that’s going to come from climate shocks, the climate migration and the ways that social processes will have to shift. None of that has been done.”
Passing the 1.5 degree threshold will “add fuel to the fire of the vanguard of the climate movement,” she said. “Groups that are calling for systemic change, that are railing against incremental policy making and against business as usual are going to be empowered by this information, and we’re going to see those people get more involved and be more confrontational.”
“When you see a big cycle of activism growing, you get a rise in counter-movements, particularly as activism becomes more confrontational, even if it’s nonviolent, like we saw during the Civil Rights period,” she said. “And it will lead to clashes.”
Looking at the historic record, she said, shows that repressive crackdowns on civil disobedience is often where the violence starts. There are signs that pattern will repeat, with police raids and even pre-emptive arrests of climate activists in Germany, and similar repressive measures in the United Kingdom and other countries.
“I think that’s an important story to talk about, that people are going to push back against climate action just as much as they’re going to push for it,” she said. “There are those that are going to feel like they’re losing privileged access to resources and funding and subsidies.”
“When you see a big cycle of activism growing, you get a rise in counter-movements, particularly as activism becomes more confrontational, even if it’s nonviolent, like we saw during the Civil Rights period.”
A government dealing effectively with climate change would try to deal with that by making sure there were no clear winners and losers, she said, but the climate shocks that come with passing the 1.5 degree mark will worsen and intensify social tensions.
“There will be more places where you can’t go outside during certain times of the year because of either smoke from fires, or extreme heat, or flooding, or all the other things that we know are coming,” she said. “That’s just going to empower more people to get off their couches and become activists.”
‘A Life or Death Task For Humanity’
Public ignorance of the planet’s passing the 1.5 degree mark depends on “how long the powers-that-be can get away with throwing up smokescreens and pretending that they are doing something significant,” said famed climate researcher James Hansen, who recently co-authored a paper showing that warming is accelerating at a pace that will result in 2 degrees of warming within a couple of decades.
“As long as they can maintain the 1.5C fiction, they can claim that they are doing their job,” he said. “They will keep faking it as long as the scientific community lets them get away with it.”
But even once the realization of passing 1.5 is widespread, it might not change the social and political responses much, said Peter Kalmus, a climate scientist and activist in California.
“Not enough people care,” he said. “I’ve been a climate activist since 2006. I’ve tried so many things, I’ve had so many conversations, and I still don’t know what it will take for people to care. Maybe they never will.”
Hovering on the brink of this important climate threshold has left Kalmus feeling “deep frustration, sadness, helplessness, and anger,” he said. “I’ve been feeling that for a long time. Now, though, things feel even more surreal, as we go even deeper into this irreversible place, seeming not to care.”
“No one really knows for sure, but it may still be just physically possible for Earth to stay under 1.5C,” he said, “if humanity magically stopped burning fossil fuels today. But we can’t stop fossil fuels that fast even if everyone wanted to. People would die. The transition takes preparation.”
And there are a lot of people who just don’t want to make that transition, he said.
“We have a few people with inordinate power who actively want to continue expanding fossil fuels,” he said. “They are the main beneficiaries of extractive capitalism; billionaires, politicians, CEOs, lobbyists and bankers. And the few people who want to stop those powerful people haven’t figured out how to get enough power to do so.”
Kalmus said he was not a big fan of setting a global temperature threshold to begin with.
“For me it’s excruciatingly clear that every molecule of fossil fuel CO2 or methane humanity adds to the atmosphere makes irreversible global heating that much worse, like a planet-sized ratchet turning molecule by molecule,” he said. “I think the target framing lends itself to a cycle of procrastination and failure and target moving.”
Meanwhile, climate impacts will continue to worsen into the future, he said.
“There is no upper bound, until either we choose to end fossil fuels or until we simply aren’t organized enough anymore as a civilization to burn much fossil fuel,” he said. “I think it’s time for the movement to get even more radical. Stopping fossil-fueled global heating is a life-or-death task for humanity and the planet, just most people haven’t realized it yet.”
Bob Berwyn an Austria-based reporter who has covered climate science and international climate policy for more than a decade. Previously, he reported on the environment, endangered species and public lands for several Colorado newspapers, and also worked as editor and assistant editor at community newspapers in the Colorado Rockies.
Los organizadores de eventos como el Carnaval o Rock in Río recurren a la fundación Cobra Cacique Cobra para evitar que llueva en fechas clave
Joan Royo Gual
20 de septiembre de 2023
Un hombre reza durante una ceremonia para Yemanjá, que forma parte de las tradiciones en Río de Janeiro (Brasil). Leo Correa (AP)
Recientemente se celebró en São Paulo el festival de música The Town, de los mismos organizadores del Rock in Río. La noche de la puesta de largo, con cerca de 100.000 personas ansiosas por ver a Iggy Azalea, Post Malone o Demi Lovato, quedó deslucida por una persistente lluvia que provocó colas y aglomeraciones. Rápidamente surgieron algunas voces que achacaron el caos a la falta de un acuerdo de colaboración con la Fundación Cacique Cobra Coral, que representa a un espíritu a través del que promete controlar la meteorología. Es uno de los ejemplos de realismo mágico más conocidos entre los brasileños: si quieres que tu evento sea un éxito hay que contactar con Cobra Coral para garantizar que no llueva. Y no se trata de una curiosa superstición para parejas ansiosas porque luzca el sol el día de su boda. Detrás de esta creencia popular hay contratos, algo opacos, con empresas, Ayuntamientos y hasta ministerios.
El cacique Cobra Coral es un espíritu de la umbanda, una religión brasileña que mezcla elementos religiosos de tradición africana, indígena y católica. Quien la incorpora en sus carnes es Adelaide Scritori, que actúa como médium desde niña. Su marido y mano derecha, Osmar Santos, recibe peticiones de Gobiernos o empresas para promover cambios meteorológicos.
Una vez se firma el acuerdo, la médium recibe en su cuerpo a este indígena que, a pesar de ser norteamericano, se expresa en perfecto portugués. “Habla poco, va al grano. Cuando termina, ella [Scritori] no sabe nada de lo que ha dicho, no está consciente cuando habla”, explica su marido por teléfono. El también portavoz de la fundación resalta que el espíritu puede cambiar el tiempo, pero siempre que perciba que se debe a “un bien mayor”, no a un capricho. Si evita que llueva durante un festival, tendrá que desviar esas precipitaciones hacia algún lugar relativamente cercano que las necesite, por ejemplo.
El Ayuntamiento de Río está entre sus clientes más conocidos, sobre todo para asegurar el cielo limpio en las dos fechas marcadas en rojo en el calendario local: el fin de año, que congrega a cientos de miles de personas en la playa de Copacabana, y el aún más masivo Carnaval.
La colaboración entre el Ayuntamiento y la fundación Cobra Coral es pública y notoria, y de vez en cuando aparece en el Diario Oficial del municipio. El Ministerio de Minas y Energía recurrió hace dos años al cacique en medio de una grave sequía que llegó a poner en riesgo el suministro eléctrico en todo el país.
La mayoría de acuerdos se dan entre bambalinas y no queda muy claro cómo funcionan ni cuánto cuestan. Santos asegura tajantemente que no aceptan un céntimo de dinero público. Lo que se exige como contrapartida, dice, son obras de prevención de inundaciones, recuperación de manantiales, reforestación de la ribera de los ríos, etc. “El [espíritu del] cacique suele decir que no podemos ayudar a los hombres de manera permanente si hacemos por ellos lo que pueden hacer por sí mismos”, recalca. El espíritu tiene mucha conciencia ambiental y lleva décadas alertando, sin éxito, de los peligros del calentamiento global, lamenta Santos.
Con las empresas privadas los acuerdos funcionan de otra forma. La fundación se mantiene a través de Tunikito, un conglomerado familiar de seguros. Santos suele ofrecer asegurar a las empresas que buscan la actuación del cacique. En Río es conocida la fe que tiene en sus poderes Roberto Medina, el magnate creador del festival Rock in Río, aunque en los últimos años, con la empresa en manos de su hija Roberta, la colaboración espiritual parece haber quedado en un segundo plano.
Aun así, la fama del cacique permanece imbatible entre los organizadores de eventos al aire libre. Desde una de las principales productoras de la ciudad afirman de forma anónima: “Todos protegen a la entidad. Son muchos años de acuerdos. Los grandes productores de eventos no renuncian a su ayuda, es casi omnipresente”.
Santos confirma que prácticamente tiene el don de la ubicuidad. Explica que él, como interlocutor con el espíritu del cacique, se desplaza por Brasil y por medio mundo al encuentro de quienes requieren de su actuación. Con perfil discreto y escondido tras unas gafas oscuras, se posiciona en el lugar del evento y mira al cielo. Identifica las condiciones meteorológicas (presión atmosférica, humedad, viento, etc) y dialoga con los asesores científicos de la fundación para elaborar un informe para el espíritu, para que sepa cuál es el panorama y decida cómo actuar.
Los asesores de Cobra Coral incluyen a un técnico del estatal Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) y Rubens Villela, meteorólogo y profesor de la Universidad de São Paulo (USP). Esta colaboración entre la ciencia y una supuesta entidad sobrenatural, que quizá pondría los pelos de punta a muchos académicos del norte global, se vive en Brasil sin estridencias, más allá de alguna polémica puntual.
Hace 30 años, la Sociedad Brasileña de Meteorología procesó a la fundación por ejercicio ilegal de la profesión, pero la causa fue archivada. Al final, para evitar más problemas, Santos y Scritori crearon la agencia La Niña, inscrita en el consejo profesional y con permiso para firmar contratos.
Para Renzo Taddei, antropólogo de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) y autor del libro Meteorólogos y profetas de la lluvia, en estas latitudes la dicotomía ciencia versus religión se queda pequeña. “A Brasil le gusta imaginarse y pensarse a sí mismo de una forma que no refleja mucho la realidad, sobre todo en eso de verse como un país occidental”, dice.
Taddei recuerda la huella que dejaron millones de africanos esclavizados y la fusión o convivencia de sus prácticas con creencias chamánicas, católicas, kardecistas o espíritas. “La espiritualidad brasileña no tiene nada que ver con la manera en que el mundo europeo imagina la religión. La pelea entre religión y ciencia de la época de Darwin en Inglaterra no se replica en Brasil. Quizá ahora está empezando un poco porque los evangélicos están creciendo muy rápido”, señala por teléfono.
El trabajo del cacique Cobra Coral es el caso más conocido por haber dado el salto al mundo empresarial e institucional, pero este especialista resalta que en la cosmovisión indígena, por ejemplo, es común dialogar con los espíritus para dominar las fuerzas de la naturaleza. En 1998 un incendio devastador devoraba la selva amazónica en el estado de Roraima. Brasil incluso recibió ayuda internacional, pero al final, las autoridades, desesperadas, recurrieron a dos chamanes de la etnia Kayapó. Tras dos días de rituales, casualidad o no, una lluvia torrencial logró frenar las llamas.
Mundo já ultrapassou 6 das 9 fronteiras planetárias, como são chamados os limites seguros para a existência no planeta
Os sistemas de suporte à vida na Terra enfrentam riscos e incertezas maiores do que nunca, e a maioria dos principais limites de segurança já foram ultrapassados como resultado de intervenções humanas em todo o planeta, apontou estudo científico divulgado nesta quarta-feira (13).
Em uma espécie de “check-up de saúde” do planeta publicado na revista Science Advances, uma equipe internacional de 29 especialistas concluiu que a Terra atualmente está “bem fora do espaço operacional seguro para a humanidade” devido à atividade humana.
Ao todo, afirma o estudo, 8 das 9 fronteiras estão sob pressão maior do que a verificada na avaliação de 2015, aumentando o risco de mudanças dramáticas nas condições de vida da Terra. A camada de ozônio é o único dos quesitos a melhorar.
“Não sabemos se podemos prosperar sob grandes e dramáticas alterações das nossas condições”, disse a principal autora do estudo, Katherine Richardson, da Universidade de Copenhague.
Os autores afirmam que cruzar as fronteiras não representa um ponto de inflexão no qual a civilização humana simplesmente entrará em colapso, mas pode trazer mudanças irreversíveis nos sistemas de suporte à vida na Terra.
“Podemos pensar na Terra como um corpo humano e nos limites planetários como a pressão sanguínea. Acima de 120/80 [na medição da pressão sanguínea] não necessariamente indica um ataque cardíaco, mas aumenta o risco”, disse Richardson.
Os cientistas soaram o alarme sobre o aumento do desmatamento, o consumo excessivo de plantas como combustível, a proliferação de produtos como o plástico, organismos geneticamente modificados e produtos químicos sintéticos.
Dos nove limites avaliados, apenas a acidificação dos oceanos, a destruição da camada de ozônio e a poluição atmosférica —principalmente com partículas semelhantes à fuligem— foram consideradas ainda dentro de limites seguros. O teto da acidificação dos oceanos, no entanto, está perto de ser ultrapassado.
A concentração atmosférica de dióxido de carbono, o principal gás causador do efeito estufa, aumentou para cerca de 417 ppm (partes por milhão), significativamente superior ao nível seguro de 350 ppm.
Estima-se também que a atual taxa de extinção de espécies seja pelo menos dezenas de vezes mais rápida do que a taxa média dos últimos 10 milhões de anos, o que significa que o planeta já ultrapassou a fronteira segura para a diversidade genética.
“Na minha carreira nunca me baseei em tantas evidências como hoje”, disse Johan Rockström, coautor do estudo e diretor do Instituto Potsdam para Pesquisa de Impacto Climático.
Quanto mais específicos e precisos forem os dados atmosféricos coletados na área observada, mais precisa será a probabilidade.
Rafael Abuchaibe
29 de abril de 2023
Se você é daqueles que não sai de casa sem antes conferir a previsão do tempo, certamente já se perguntou por que a porcentagem de chuva oferecida pela maioria dos serviços de meteorologia nem sempre corresponde ao que você vê pela janela.
“Porque representa as chances de chover na sua cidade“, alguém já deve ter respondido, quase surpreso com o quão básica parecia ser a resposta à sua pergunta:
“E as estatísticas nunca são 100% precisas.”
Outros, tendo indagado um pouco mais sobre o assunto, podem ter dito que o que o percentual representa é a área do território em que vai chover durante um determinado período de tempo (por exemplo, “das 9h às 12h”).
E para colocar mais lenha na fogueira, você deve ter visto alguns vídeos do TikTok explicando que o que a porcentagem reflete é a certeza dos meteorologistas de que vai chover em uma determinada área, com base em medições de fatores como temperatura, pressão atmosférica e velocidade do vento.
Diante de explicações tão variadas e distintas para algo que parece ser tão simples, a BBC News Mundo, serviço de notícias em espanhol da BBC, resolveu buscar uma explicação mais exata para o que aquele número representa —e percebeu que, de certa forma, todo mundo tem razão.
Probabilidade de precipitação
Para poder estabelecer o que essa porcentagem realmente significa, vamos começar revisando a definição dada pelo Serviço Meteorológico dos EUA:
“A probabilidade de precipitação representa simplesmente a probabilidade estatística de que haja 0,01 polegadas [0,25 mm] ou mais de precipitação [seja chuva, neve ou granizo] em uma determinada área dentro do período de tempo especificado.”
A porcentagem leva em consideração diferentes fatores para expressar em um valor estatístico a probabilidade de ocorrer precipitação em um determinado ponto.
“Vejamos um exemplo do que essa probabilidade significa”, diz o serviço meteorológico em sua definição.
“Se a previsão para um determinado distrito diz que há 40% de probabilidade de chuva para esta tarde, isso significa que há 40% de chance de chover em algum lugar do distrito entre meio-dia e 18h”, acrescenta.
Com base nessa definição, quanto mais específicos e precisos forem os dados atmosféricos coletados na área observada, mais preciso será o percentual de probabilidade.
Isso explica por que os dados fornecidos por diferentes serviços meteorológicos variam (embora não muito).
Duas medições, mesmo resultado
Para poder fazer uma previsão, um analista meteorológico multiplica dois fatores: a certeza que tem de que um sistema de precipitação vai se formar ou se aproximar, calculado por meio de medições atmosféricas, pela extensão —área física— que se espera que tal precipitação tenha no território analisado.
A esse resultado, basta mover duas casas decimais, e a probabilidade de precipitação é obtida.
Isso indica que é possível chegar à mesma porcentagem de precipitação tendo valores diferentes para cada fator.
Para ver essa ideia na prática, vamos voltar ao nosso exemplo do distrito com 40% de probabilidade de precipitação: se um analista tivesse 80% de certeza de que vai chover naquele distrito (medindo a velocidade do vento, a temperatura do ar, a umidade etc.), mas só espera que o sistema de precipitação cubra 50% da área, ele dirá que há uma “probabilidade de 40% de chuva” durante esse período de tempo.
Por outro lado, se outro analista estimasse que a precipitação iria cobrir 100% da área analisada, mas só tivesse 40% de certeza de que essa precipitação iria atingir o distrito, ele obteria o mesmo resultado: “40% de probabilidade de chuva em qualquer ponto do distrito durante esse período de tempo.”
Pequenas variações entre os sistemas
Cada meteorologista terá seus próprios modelos de medição e coleta de dados para calcular a probabilidade de precipitação nos locais que analisa —e alguns serão mais precisos que outros.
O importante é identificar o quão precisos são os métodos de coleta de dados atmosféricos que cada serviço possui na área específica em que você se encontra, algo que pode ser feito comparando-os e analisando qual deles se adequa melhor à realidade que você observa pela janela.
E, claro, não se pode esquecer que, por se basear em modelos probabilísticos, a meteorologia está longe de ser infalível.
Se você confiar apenas na previsão do tempo, é inevitável que um dia, por melhor que seja o sistema que usa, você saia de casa sem guarda-chuva com base na previsão do aplicativo —e seja pego na rua por um temporal.
Technologically speaking, we live in a time of plenty. Today, I can ask a chatbot to render TheCanterbury Tales as if written by Taylor Swift or to help me write a factually inaccurate autobiography. With three swipes, I can summon almost everyone listed in my phone and see their confused faces via an impromptu video chat. My life is a gluttonous smorgasbord of information, and I am on the all-you-can-eat plan. But there is one specific corner where technological advances haven’t kept up: weather apps.
Weather forecasts are always a game of prediction and probabilities, but these apps seem to fail more often than they should. At best, they perform about as well as meteorologists, but some of the most popular ones fare much worse. The cult favorite Dark Sky, for example, which shut down earlier this year and was rolled into the Apple Weather app, accurately predicted the high temperature in my zip code only 39 percent of the time, according to ForecastAdvisor, which evaluates online weather providers. The Weather Channel’s app, by comparison, comes in at 83 percent. The Apple app, although not rated by ForecastAdvisor, has a reputation for off-the-mark forecasts and has been consistently criticized for presenting faulty radar screens, mixing up precipitation totals, or, as it did last week, breaking altogether. Dozens of times, the Apple Weather app has lulled me into a false sense of security, leaving me wet and betrayed after a run, bike ride, or round of golf.
People love to complain about weather forecasts, dating back to when local-news meteorologists were the primary source for those planning their morning commutes. But the apps have produced a new level of frustration, at least judging by hundreds of crankytweets over the past decade. Nearly two decades into the smartphone era—when anyone can theoretically harness the power of government weather data and dissect dozens of complex, real-time charts and models—we are still getting caught in the rain.
Weather apps are not all the same. There are tens of thousands of them, from the simply designed Apple Weather to the expensive, complex, data-rich Windy.App. But all of these forecasts are working off of similar data, which are pulled from places such as the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) and the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. Traditional meteorologists interpret these models based on their training as well as their gut instinct and past regional weather patterns, and different weather apps and services tend to use their own secret sauce of algorithms to divine their predictions. On an average day, you’re probably going to see a similar forecast from app to app and on television. But when it comes to how people feel about weather apps, these edge cases—which usually take place during severe weather events—are what stick in a person’s mind. “Eighty percent of the year, a weather app is going to work fine,” Matt Lanza, a forecaster who runs Houston’s Space City Weather, told me. “But it’s that 20 percent where people get burned that’s a problem.”
No people on the planet have a more tortured and conflicted relationship with weather apps than those who interpret forecasting models for a living. “My wife is married to a meteorologist, and she will straight up question me if her favorite weather app says something different than my forecast,” Lanza told me. “That’s how ingrained these services have become in most peoples’ lives.” The basic issue with weather apps, he argues, is that many of them remove a crucial component of a good, reliable forecast: a human interpreter who can relay caveats about models or offer a range of outcomes instead of a definitive forecast.
Lanza explained the human touch of a meteorologist using the example of a so-called high-resolution forecasting model that can predict only 18 hours out. It is generally quite good, he told me, at predicting rain and thunderstorms—“but every so often it runs too hot and over-indexes the chances of a bad storm.” This model, if left to its own devices, will project showers and thunderstorms blanketing the region for hours when, in reality, the storm might only cause 30 minutes of rain in an isolated area of the mapped region. “The problem is when you take the model data and push it directly into the app with no human interpretation,” he said. “Because you’re not going to get nuance from these apps at all. And that can mean a difference between a chance of rain all day and it’s going to rain all day.”
But even this explanation has caveats; all weather apps are different, and their forecasts have varying levels of sophistication. Some pipe model data right in, whereas others are curated using artificial intelligence. Peter Neilley, the Weather Channel’s director of weather forecasting sciences and technologies, said in an email that the company’s app incorporates “billions of weather data points,” adding that “our expert team of meteorologists does oversee and correct the process as needed.”
Weather apps might be less reliable for another reason too. When it comes to predicting severe weather such as snow, small changes in atmospheric moisture—the type of change an experienced forecaster might notice—can cause huge variances in precipitation outcomes. An app with no human curation might choose to average the model’s range of outcomes, producing a forecast that doesn’t reflect the dynamic situation on the ground. Or consider cities with microclimates: “Today, in Chicago, the lakefront will sit in the lower 40s, and the suburbs will be 50-plus degrees,” Greg Dutra, a meteorologist at ABC 7 Chicago, told me. “Often, the difference is even more stark—20-degree swings over just miles.” These sometimes subtle temperature disparities can mean very different forecasts for people living in the same region—something that one-size-fits-all weather apps don’t always pick up.
Naturally, meteorologists think that what they do is superior to forecasting by algorithm alone, but even weather-app creators told me that the challenges are real. “It’s impossible for a weather-data provider to be accurate everywhere in the world,” Brian Mueller, the founder of the app Carrot Weather, told me. His solution to the problem of app-based imprecision is to give users more ability to choose what they see when they open Carrot, letting them customize what specific weather information the app surfaces as well as what data sources the app will draw from. Mueller said that he learned from Dark Sky’s success how important beautiful, detailed radar maps were—both as a source of weather data and for entertainment purposes. In fact, meteorology seems to be only part of the allure when it comes to building a beloved weather app. Carrot has a pleasant design interface, with bright colors and Easter eggs scattered throughout, such as geography challenges based off of its weather maps. He’s also hooked Carrot up to ChatGPT to allow people to chat with the app’s fictional personality.
But what if these detailed models and dizzying maps, in the hands of weather rubes like myself, are the real problem? “The general public has access to more weather information than ever, and I’d posit that that’s a bad thing,” Chris Misenis, a weather-forecasting consultant in North Carolina who goes by the name “Weather Moose,” told me. “You can go to PivotalWeather.com right now and pull up just about any model simulation you want.” He argues that these data are fine to look at if you know how to interpret them, but for people who aren’t trained to analyze them, they are at best worthless and at worst dangerous.
In fact, forecasts are better than ever, Andrew Blum, a journalist and the author of the book The Weather Machine: A Journey Inside the Forecast, told me. “But arguably, we are less prepared to understand,” he said, “and act upon that improvement—and a forecast is only as good as our ability to make decisions with it.” Indeed, even academic research around weather apps suggests that apps fail worst when they give users a false sense of certainty around forecasting. A 2016 paper for the Royal Meteorological Society argued that “the current way of conveying forecasts in the most common apps is guilty of ‘immodesty’ (‘not admitting that sometimes predictions may fail’) and ‘impoverishment’ (‘not addressing the broader context in which forecasts … are made’).”
The conflicted relationship that people have with weather apps may simply be a manifestation of the information overload that dominates all facets of modern life. These products grant anyone with a phone access to an overwhelming amount of information that can be wildly complex. Greg Dutra shared one such public high-resolution model from the NOAA with me that was full of indecipherable links to jargony terms such as “0-2 km max vertical vorticity.” Weather apps seem to respond mostly to this fire hose of data in two ways: By boiling them down to a reductive “partly sunny” icon, or by bombarding the user with information they might not need or understand. At its worst, a modern weather app seems to flatter people, entrusting them to do their own research even if they’re not equipped. I’m not too proud to admit that some of the fun of toying around with Dark Sky’s beautiful radar or Windy.App’s endless array of models is the feeling of role-playing as a meteorologist. But the truth is that I don’t really know what I’m looking at.
What people seem to be looking for in a weather app is something they can justify blindly trusting and letting into their lives—after all, it’s often the first thing you check when you roll over in bed in the morning. According to the 56,400 ratings of Carrot in Apple’s App Store, its die-hard fans find the app entertaining and even endearing. “Love my psychotic, yet surprisingly accurate weather app,” one five-star review reads. Although many people need reliable forecasting, true loyalty comes from a weather app that makes people feel good when they open it.
Our weather-app ambivalence is a strange pull between feeling grateful for instant access to information and simultaneously navigating a sense of guilt and confusion about how the experience is also, somehow, dissatisfying—a bit like staring down Netflix’s endless library and feeling as if there’s nothing to watch. Weather apps aren’t getting worse. In fact they’re only getting more advanced, inputting more and more data and offering them to us to consume. Which, of course, might be why they feel worse.
Menos de 2% das três bilhões de letras do genoma humano são dedicados às proteínas
David Cox
17 de abril de 2023
Em abril de 2003, o sequenciamento completo do “livro da vida” codificado no genoma humano foi declarado “encerrado”, após 13 anos de trabalho. O mundo estava repleto de expectativas.
Esperava-se que o Projeto Genoma Humano, depois de consumir cerca de US$ 3 bilhões (R$ 15 bilhões), trouxesse tratamentos para doenças crônicas e esclarecesse todos os detalhes determinados geneticamente sobre as nossas vidas.
Mas, enquanto as entrevistas coletivas anunciavam o triunfo desta nova era de conhecimento biológico, o manual de instruções para a vida humana já trazia consigo uma surpresa inesperada.
A convicção que prevalecia na época era que a ampla maioria do genoma humano consistiria de instruções para a produção de proteínas — os “tijolos” que constroem todos os organismos vivos e desempenham uma imensa variedade de papéis nas nossas células e entre elas.
E, com mais de 200 tipos diferentes de células no corpo humano, parecia fazer sentido que cada uma delas precisasse dos seus próprios genes para realizar suas funções necessárias.
Acreditava-se que o surgimento de conjuntos exclusivos de proteínas fosse vital na evolução da nossa espécie e dos nossos poderes cognitivos. Afinal, somos a única espécie capaz de sequenciar o nosso próprio genoma.
Mas o que descobrimos é que menos de 2% dos três bilhões de letras do genoma humano são dedicados às proteínas. Apenas cerca de 20 mil genes codificadores de proteínas foram encontrados nas longas linhas de moléculas que compõem nossas sequências de DNA.
Os geneticistas ficaram assombrados ao descobrir que os números de genes produtores de proteínas dos seres humanos são similares a algumas das criaturas mais simples do planeta. As minhocas, por exemplo, têm cerca de 20 mil desses genes, enquanto as moscas-das-frutas têm cerca de 13 mil.
Foi assim que, do dia para a noite, o mundo científico passou a enfrentar uma verdade bastante incômoda: grande parte do nosso entendimento sobre o que nos torna seres humanos talvez estivesse errada.
“Eu me lembro da incrível surpresa”, afirma o biólogo molecular Samir Ounzain, principal executivo da companhia suíça Haya Therapeutics. A empresa procura utilizar nosso conhecimento sobre a genética humana para desenvolver novos tratamentos para doenças cardiovasculares, câncer e outras enfermidades crônicas.
“Aquele foi o momento em que as pessoas começaram a se perguntar ‘será que temos um conceito errado do que é a biologia?'”
Os 98% restantes do nosso DNA ficaram conhecidos como matéria escura, ou o genoma obscuro — uma enorme e misteriosa quantidade de letras sem propósito ou significado óbvio.
Inicialmente, alguns geneticistas sugeriram que o genoma obscuro fosse simplesmente DNA lixo, uma espécie de depósito de resíduos da evolução humana. Seriam os restos de genes partidos que deixaram de ser relevantes há muito tempo.
Mas, para outros, sempre ficou claro que o genoma obscuro seria fundamental para nosso entendimento da humanidade.
“A evolução não tem absolutamente nenhuma tolerância com o lixo”, afirma Kári Stefánsson, o principal executivo da empresa islandesa deCODE Genetics, que sequenciou mais genomas inteiros do que qualquer outra instituição em todo o mundo.
Para ele, “deve haver uma razão evolutiva para manter o tamanho do genoma”.
Duas décadas se passaram e, agora, temos os primeiros indícios da função do genoma obscuro. Aparentemente, sua função primária é regular o processo de decodificação, ou expressão, dos genes produtores de proteínas.
O genoma obscuro ajuda a controlar o comportamento dos nossos genes em resposta às pressões ambientais enfrentadas pelo nosso corpo ao longo da vida, que vão desde a alimentação até o estresse, a poluição, os exercícios e a quantidade de sono. Este campo é conhecido como epigenética.
Ounzain afirma que gosta de pensar nas proteínas como o hardware que compõe a vida. Já o genoma obscuro é o software, que processa e reage às informações externas.
Por isso, quanto mais aprendemos sobre o genoma obscuro, mais compreendemos a complexidade humana e como nos tornamos quem somos hoje.
“Se você pensar em nós enquanto espécie, somos mestres da adaptação ao ambiente em todos os níveis”, afirma Ounzain. “E essa adaptação é o processamento das informações.”
“Quando você retorna à questão sobre o que nos faz ser diferentes de uma mosca ou de uma minhoca, percebemos cada vez mais que as respostas estão no genoma obscuro”, segundo ele.
Os transposons e o nosso passado evolutivo
Quando os cientistas começaram a examinar o livro da vida, em meados dos anos 2000, uma das maiores dificuldades foi o fato de que as regiões não codificadoras de proteínas do genoma humano pareciam estar repletas de sequências de DNA repetidas, conhecidas como transposons.
Essas sequências repetitivas eram tão onipresentes que compreendiam cerca da metade do genoma em todos os mamíferos vivos.
“A própria compilação do primeiro genoma humano foi mais problemática devido à presença dessas sequências repetitivas”, afirma Jef Boeke, diretor do centro médico acadêmico chamado Projeto Matéria Escura da Universidade Langone de Nova York, nos Estados Unidos.
“Analisar simplesmente qualquer tipo de sequência é muito mais fácil quando se trata de uma sequência exclusiva.”
Inicialmente, os transposons foram ignorados pelos geneticistas. A maior parte dos estudos genéticos preferiu concentrar-se puramente no exoma — a pequena região codificadora de proteínas do genoma.
Mas, ao longo da última década, o desenvolvimento de tecnologias mais sofisticadas de sequenciamento de DNA permitiu aos geneticistas estudar o genoma obscuro com mais detalhes.
Em um desses experimentos, os pesquisadores excluíram um fragmento específico de transposon de camundongos, o que fez com que a metade dos filhotes dos animais morresse antes do nascimento. O resultado demonstra que algumas sequências de transposons podem ser fundamentais para a nossa sobrevivência.
Talvez a melhor explicação sobre o motivo da existência dos transposons no nosso genoma possa ser o fato de que eles são extremamente antigos e datam das primeiras formas de vida, segundo Boeke.
Outros cientistas sugeriram que eles provêm de vírus que invadiram o nosso DNA ao longo da história humana, antes de receberem gradualmente novas funções no corpo para que tivessem algum propósito útil.
“Na maioria das vezes, os transposons são patógenos que nos infectam e podem infectar células da linha germinal, [que são] o tipo de células que transmitimos para a geração seguinte”, afirma Dirk Hockemeyer, professor assistente de biologia celular da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos.
“Eles podem então ser herdados e gerar integração estável ao genoma”, segundo ele.
Boeke descreve o genoma obscuro como um registro fóssil vivo de alterações fundamentais no nosso DNA que ocorreram há muito tempo, na história antiga.
Uma das características mais fascinantes dos transposons é que eles podem se mover de uma parte do genoma para outra — um tipo de comportamento que gerou seu nome — criando ou revertendo mutações nos genes, às vezes com consequências extraordinárias.
O movimento de um transposon para um gene diferente pode ter sido responsável, por exemplo, pela perda da cauda na grande família dos primatas, fazendo com que a nossa espécie desenvolvesse a capacidade de andar ereta.
“Aqui você tem esse evento único que teve enorme efeito sobre a evolução, gerando toda uma linhagem de grandes primatas, incluindo a nós”, segundo Boeke.
Mas, da mesma forma que nossa crescente compreensão sobre o genoma obscuro explica cada vez mais sobre a evolução, ela pode também esclarecer o motivo do surgimento das doenças.
Ounzain ressalta que, se olharmos para os estudos de associação genômica ampla (GWAS, na sigla em inglês), que pesquisam as variações genéticas entre grandes quantidades de pessoas para identificar quais delas são relacionadas a doenças, a grande maioria das variações ligadas a doenças crônicas, como a doença de Alzheimer, diabetes e doenças cardíacas, não está nas regiões de codificação de proteínas, mas sim no genoma obscuro.
O genoma obscuro e as doenças
A ilha de Panay, nas Filipinas, é mais conhecida pelas suas cintilantes areias brancas e pelo fluxo regular de turistas. Mas este local idílico esconde um segredo trágico.
Panay abriga o maior número de casos existentes no mundo de um distúrbio dos movimentos incurável, chamado distonia-parkinsonismo ligado ao X (XDP, na sigla em inglês).
Como no mal de Parkinson, as pessoas com XDP desenvolvem uma série de sintomas que afetam sua capacidade de andar e reagir rapidamente a diversas situações.
Desde a descoberta do XDP nos anos 1970, a doença só foi diagnosticada em pessoas de ascendência filipina. Este fato permaneceu um mistério por muito tempo, até que os geneticistas descobriram que todos esses indivíduos possuem a mesma variante exclusiva de um gene chamado TAF1.
O início dos sintomas parece ser causado por um transposon no meio do gene, que é capaz de regular sua função de forma a causar prejuízo ao corpo ao longo do tempo. Acredita-se que esta variante genética tenha surgido pela primeira vez cerca de 2.000 anos atrás, antes de ser transmitida e se estabelecer na população.
“O gene TAF1 é um gene essencial, ou seja, ele é necessário para o crescimento e a multiplicação de todos os tipos de células”, afirma Boeke.
“Quando você ajusta sua expressão, você tem esse defeito muito específico, que se manifesta como uma horrível forma de parkinsonismo.”
Este é um exemplo simples de como algumas sequências de DNA do genoma obscuro podem controlar a função de diversos genes, seja ativando ou reprimindo a transformação de informações genéticas em proteínas, em resposta a indicações recebidas do ambiente.
O genoma escuro também fornece instruções para a formação de diversos tipos de moléculas, conhecidas como RNAs não codificantes. Eles podem desempenhar diversos papéis, desde ajudar a fabricar algumas proteínas, bloquear a produção de outras ou ajudar a regular a atividade genética.
“Os RNAs produzidos pelo genoma obscuro agem como os maestros da orquestra, conduzindo como o seu DNA reage ao ambiente”, explica Ounzain. E estes RNAs não codificantes, agora, são cada vez mais considerados a ligação entre o genoma obscuro e diversas doenças crônicas.
A ideia é que, se fornecermos sistematicamente os sinais errados para o genoma obscuro com o nosso estilo de vida — por exemplo, com o fumo, má alimentação e inatividade —, as moléculas de RNA produzidas por ele podem fazer com que o corpo entre em um estado de doença, alterando a atividade genética, de forma a aumentar as inflamações do corpo ou promover a morte celular.
Acredita-se que certos RNAs não codificantes podem desligar ou aumentar a atividade de um gene chamado p53, que age normalmente para evitar a formação de tumores.
Em doenças complexas, como a esquizofrenia e a depressão, todo um conjunto de RNAs não codificantes pode agir em sincronia para reduzir ou aumentar a expressão de certos genes.
Mas o nosso reconhecimento cada vez maior da importância do genoma obscuro já está trazendo novos métodos de tratamento dessas doenças.
A indústria de desenvolvimento de remédios costuma se concentrar nas proteínas, mas algumas empresas estão percebendo que pode ser mais eficaz tentar interromper os RNAs não codificantes, que controlam os genes encarregados desses processos.
No campo das vacinas contra o câncer, por exemplo, as empresas realizam sequenciamento de DNA em amostras de tumores dos pacientes para tentar identificar um alvo adequado a ser atacado pelo sistema imunológico. E a maioria dos métodos concentra-se apenas nas regiões codificantes de proteínas do genoma.
Mas a empresa alemã de biotecnologia CureVac é pioneira em um método de análise das regiões não codificantes de proteínas, na esperança de encontrar um alvo que possa interromper o câncer na fonte.
Já a empresa de Ounzain, a Haya Therapeutics, atualmente está realizando um programa de desenvolvimento de drogas dirigido a uma série de RNAs não codificantes que dirigem a formação de tecidos de cicatrização, ou fibrose, no coração — um processo que pode causar insuficiência cardíaca.
Uma das esperanças é que este método possa minimizar os efeitos colaterais decorrentes de muitos remédios de uso comum.
“O problema quando medicamos as proteínas é que existem apenas cerca de 20 mil delas no corpo e a maioria é expressa em muitas células e processos diferentes, que não têm relação com a doença”, afirma Ounzain.
“Mas a atividade do genoma obscuro é extraordinariamente específica. Existem RNAs não codificantes que regulam a fibrose apenas no coração, de forma que, ao medicá-los, temos um remédio potencialmente muito seguro”, explica ele.
O desconhecido
Paralelamente, parte desse entusiasmo precisa ser atenuada pelo fato de que, em termos de compreensão do funcionamento do genoma obscuro, apenas acabamos de arranhar a superfície.
Sabemos muito pouco sobre o que os geneticistas descrevem como regras básicas: como essas sequências não codificantes de proteínas comunicam-se para regular a atividade genética? E como exatamente essas teias complexas de interações se manifestam por longos períodos de tempo até se tornarem traços de doenças, como a neurodegeneração observada no mal de Alzheimer?
“Estamos ainda no começo”, afirma Dirk Hockemeyer. “Os próximos 15 a 20 anos ainda serão assim – [iremos] identificar comportamentos específicos em células que podem gerar doenças e, em seguida, tentar identificar as partes do genoma obscuro que podem estar envolvidas na modificação desses comportamentos. Mas, agora, temos ferramentas para nos aprofundar nisso, algo que antes não tínhamos.”
Uma dessas ferramentas é a edição genética.
Jef Boeke e sua equipe estão atualmente tentando aprender mais sobre a forma de desenvolvimento dos sintomas de XDP, reproduzindo a inserção de transposons genéticos TAF1 em camundongos.
No futuro, uma versão mais ambiciosa deste projeto poderá tentar compreender como as sequências de DNA não codificantes de proteínas regulam os genes, construindo blocos de DNA sintético a partir do zero, para transplante em células de camundongos.
“Estamos agora envolvidos em pelo menos dois projetos, usando um enorme pedaço de DNA que não faz nada e tentando instalar nele todos esses elementos”, afirma Boeke.
“Colocamos um gene ali, uma sequência não codificante em frente a ele e outra mais distante, para ver como esse gene se comporta”, explica ele. “Agora, temos todas as ferramentas para realmente construir pedaços do genoma obscuro de baixo para cima e tentar entendê-lo.”
Hockemeyer prevê que, quanto mais aprendermos, mais surpresas inesperadas o livro genético da vida continuará a nos apresentar, da mesma forma que ocorreu quando o primeiro genoma foi sequenciado, 20 anos atrás.
Para ele, “as questões são muitas. O nosso genoma ainda está evoluindo ao longo do tempo? Conseguiremos decodificá-lo totalmente?”
“Ainda estamos nesse espaço escuro em aberto que estamos explorando e existem muitas descobertas realmente fantásticas à nossa espera.”
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Uma (in)certa antropologia 
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